Node.js Raspberry Pi – GPIO-Einführung
Was ist GPIO?
GPIO steht für General Purpose Input Output.
Der Raspberry Pi hat zwei Reihen von GPIO-Pins, die Verbindungen zwischen dem Raspberry Pi und der realen Welt darstellen.
Ausgangspins sind wie Schalter, die der Raspberry Pi ein- oder ausschalten kann (wie das Ein-/Ausschalten einer LED-Leuchte). Es kann aber auch ein Signal an ein anderes Gerät senden.
Eingangspins sind wie Schalter, die Sie von außen ein- oder ausschalten können (wie ein Ein-/Aus-Lichtschalter). Es können aber auch Daten von einem Sensor oder ein Signal von einem anderen Gerät sein.
Das bedeutet, dass Sie mit der realen Welt interagieren und Geräte und Elektronik mit dem Raspberry PI und seinen GPIO-Pins steuern können!
Einen genaueren Blick auf die GPIO-Pins werfen
Dies ist eine Illustration des Raspberry Pi 3.
Die GPIO-Pins sind die kleinen roten Quadrate in zwei Reihen auf der rechten Seite des Raspberry Pi, auf dem eigentlichen Raspberry Pi sind es kleine Metallstifte.
Der Raspberry Pi 3 hat 26 GPIO-Pins, die restlichen Pins sind Power, Ground oder „Other“.
Die Pin-Platzierungen entsprechen der unten stehenden Tabelle.
Raspberry Pi B+, 2, 3 & Null
| 3V3 | 1 | 2 | 5V |
| GPIO2 | 3 | 4 | 5V |
| GPIO3 | 5 | 6 | Masse |
| GPIO4 | 7 | 8 | GPIO 14 |
| Masse | 9 | 10 | GPIO 15 |
| GPIO 17 | 11 | 12 | GPIO 18 |
| GPIO 27 | 13 | 14 | Masse |
| GPIO22 | fünfzehn | 16 | GPIO23 |
| 3V3 | 17 | 18 | GPIO24 |
| GPIO10 | 19 | 20 | Masse |
| GPIO 9 | 21 | 22 | GPIO25 |
| GPIO11 | 23 | 24 | GPIO8 |
| Masse | 25 | 26 | GPIO7 |
| DNC | 27 | 28 | DNC |
| GPIO5 | 29 | 30 | Masse |
| GPIO6 | 31 | 32 | GPIO 12 |
| GPIO 13 | 33 | 34 | Masse |
| GPIO 19 | 35 | 36 | GPIO 16 |
| GPIO26 | 37 | 38 | GPIO20 |
| Masse | 39 | 40 | GPIO21 |
Legende
| Physische PIN-Nummer |
| Leistung + |
| Boden |
| UART |
| I2C |
| SPI |
| GPIO |
| Nicht verbinden |
Einen genaueren Blick auf das Steckbrett werfen
Ein Steckbrett wird für das Prototyping von Elektronik verwendet, es ermöglicht Ihnen, Schaltungen ohne Löten zu erstellen. Es ist im Grunde eine Plastikplatte mit einem Gitter aus Verbindungspunkten (Löchern). Im Inneren des Boards befinden sich Metallstreifen, die die verschiedenen Verbindungspunkte auf bestimmte Weise verbinden.
In der folgenden Abbildung haben wir einige der Abschnitte mit unterschiedlichen Farben hervorgehoben. Dies soll Ihnen zeigen, wie das Netz angeschlossen ist.
Die verschiedenen Abschnitte des Steckbretts:
- Auf der linken und rechten Seite befinden sich 2 Spalten mit Verknüpfungspunkten. Alle Verknüpfungspunkte in jeder dieser Spalten sind verbunden.
- Der Power Bus - Die rot hervorgehobenen Spalten. Sie werden normalerweise verwendet, um die Stromversorgung an das Breadboard anzuschließen. Da die gesamte Säule angeschlossen ist, können Sie die Stromversorgung an jedem der Verbindungspunkte in der Säule anschließen.
- Der Ground Bus - Die Säulen sind blau hervorgehoben. Sie werden normalerweise verwendet, um Masse mit dem Steckbrett zu verbinden. Da die gesamte Säule verbunden ist, können Sie die Masse mit jedem der Verbindungspunkte in der Säule verbinden.
- Reihen verbundener Verknüpfungspunkte - Die grün hervorgehobenen Reihen. Die Verbindungspunkte jeder dieser Reihen sind verbunden, aber nicht die gesamte Reihe! Die Verknüpfungspunkte der linken Seite sind verbunden (ABCDE), und die Verknüpfungspunkte der rechten Seite sind verbunden (FGHIJ).
- In der Mitte des Steckbretts befindet sich ein Graben, dieser trennt die linke und rechte Reihe. Die Breite des Grabens ist so ausgelegt, dass viele integrierte Schaltungen darüber passen.
Installieren Sie das onoff-Modul
Um mit dem GPIO auf dem Raspberry Pi über Node.js zu kommunizieren, verwenden wir ein Modul namens „onoff“.
Install the onoff module using npm:
pi@w3demopi:~ $ npm install onoff
Now onoff should be installed and we can interact with the GPIO of the Raspberry Pi.