GPIO

General Purpose Input Output的簡寫. Raspberry Pi的GPIO每根針腳都提供不同的用途, Pi 2 & 3 有40支針腳, 提供電源和其它用途, 可分為四類：

電源：針腳編號1與17為3.3V, 2與4為5V, 6、9、14、20、25、30、34、39為接地(GND)‧這些針腳可以提供連接Raspberry Pi零件的電源, 例如LED與感應器. 請注意零件需要的電源是3.3V或5V, 如果接錯了, 零件可是會燒掉.

一般用途 ：針腳編號7、11、12、13、15、16、18、22、29、31、32、33、35、36、37、38、40, 共17個。這些針腳可以設定為輸入或輸出. 設定為輸出的時候, 可以使用程式控制輸出電壓為0V或3.3V. 設定為輸入的時候, 可以使用程式偵測輸入的電壓.

I²C ：針腳編號8、9、27(I²C IDSD)與28(I²C IDSC), 保留給PiPlate ID EEPROM使用. I²C(Inter-Integrated Circuit)是一種串列通訊匯流排, 由飛利浦公司在1980年代研發, 讓主機板、嵌入式系統等可以連接低速週邊裝置.

SPI ：針腳編號19、21、23、24、26. SPI（Serial Peripheral Interface Bus）是一種類似I²C的序列資料傳輸協定.

Raspberry Pi這SOC崁入式系統, 與一般電腦最大的差異, 就是Embedded系統可以連接各種設備與零件到GPIO, 然後撰寫程式讀取資訊與控制設備.

電壓電流

GPIO針腳的電流是通過板上的3.3V電壓調整器輸出的, 依平均每支針腳3mA設計的, 所以總電流不能超過17 * 3 = 51mA。

靠左上角的針腳, 編號為2. 左下角的編號是1. 最右上角的編號為40, 最右下角的編號為39

gpio

pi2_gpio

pi3_gpio

為防止LED燒毀, 可於電源後, LED前加入一顆電阻, 一般使用100-220Ω即可.
電阻值可由顏色算出, 可到如下網址進行查詢https://www.digikey.com/en/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-resistor-color-code-4-band

Led是最基本的電子元件, 在接上麵包板時, 一定要先接電阻器, 否則很容易燒掉. 電阻值要多少, 需先了解Led的特性

Led都為長短腳, 長腳接正電, 短腳接(GND)

紅黃錄的Led, 電壓為2V, 最佳電流為20mA, 藍白Led為3.3V.

樹莓派的GPIO輸出電壓為5V, 依V=IR計算, I要維持在20mA, 則5=0.02 * R
R必需為250Ω. 而Led本身的電阻值約100Ω, 所以在接正電壓前, 必需要串接100Ω的電阻. 如下圖

led

其實每個Led的電壓值都不一樣, 所以需接的電阻值也不一定. 反正就是使用V=IR的公式來計算. 當然還要考慮是否串接多個Led, 以及每個Led的電阻值. 所以若是經濟許可, 買個萬用電表量一下比較保險