{"id":53091,"date":"2023-01-02T16:01:44","date_gmt":"2023-01-02T15:01:44","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/wyprowadzenia-gpio-raspberry-pi-jak-to-dziala\/"},"modified":"2025-09-02T12:46:39","modified_gmt":"2025-09-02T10:46:39","slug":"raspberry-pi-gpio-pinbelegungen-wie-funktioniert-das","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/raspberry-pi-gpio-pinbelegungen-wie-funktioniert-das\/","title":{"rendered":"Raspberry Pi GPIO-Pinbelegungen: Wie funktioniert das?"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 6<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tJedes Raspberry Pi<\/b><\/a>-Modell, beginnend mit dem B+, hat 40 GPIO-Pins. In diesem Artikel werden wir versuchen, die Funktionsweise jedes einzelnen von ihnen zu beschreiben und sie in verschiedene Kategorien einzuteilen.\n\n\n
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\"\"<\/figure>\nGPIO-Pinbelegungen – Raspberry Pi\n\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tRaspberry Pi - Preise<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Was bedeutet Raspberry Pi GPIO<\/strong>?<\/h2>

General Purpose Input Output (GPIO) ist der grundlegendste Aspekt des Raspberry Pi-Minicomputers. Die GPIO-Pins sind digital, das hei\u00dft, sie haben zwei Zust\u00e4nde: EIN oder AUS. Sie k\u00f6nnen eine Empfangs- oder Senderichtung haben (jeweils Eingang\/Ausgang).<\/p>

Der GPIO auf dem Raspberry Pi hat viele verschiedene Arten von Pins. Wenn Sie \u00fcberpr\u00fcfen m\u00f6chten, welche Pins f\u00fcr die Masse zust\u00e4ndig sind, welche f\u00fcr die Stromversorgung und welche f\u00fcr die Kommunikation verwendet werden k\u00f6nnen, geben Sie “pinout” in den Raspberry<\/strong> auf der Kommandozeile ein.<\/p>

Raspberry Pi GPIO – Programmierung<\/strong><\/h3>

Wir k\u00f6nnen ihren Zustand und ihre Richtung mit geeigneten Programmiersprachen wie Python, JavaScript, node-RED usw. steuern.<\/p>

Die GPIO-Pins arbeiten mit 3,3 V und einer maximalen Strombelastung von 16 mA. Das bedeutet, dass wir eine oder zwei LEDs sicher von einem einzigen GPIO-Pin \u00fcber einen Widerstand versorgen k\u00f6nnen. F\u00fcr alles, was mehr Strom verbraucht, wie z. B. ein Gleichstrommotor<\/strong><\/a>, ben\u00f6tigen wir jedoch externe Komponenten. Andernfalls k\u00f6nnten wir unseren Raspberry Pi besch\u00e4digen.<\/p>

Die Steuerung von GPIO-Pins durch Python-Programmierung erfordert den vorherigen Import der entsprechenden Bibliotheken mit vorbereiteten Codes. Die beliebteste Bibliothek ist RPi.GPIO<\/a><\/strong>, mit der Tausende von Projekten erstellt wurden. Anschlie\u00dfend entstand eine Bibliothek namens GPIO Zero<\/a><\/strong>, die f\u00fcr Anf\u00e4nger in Python und Elektronik entwickelt wurde. Beide Bibliotheken wurden in Raspbian integriert.<\/p>

Namen der einzelnen GPIO-Pins des Raspberry Pi<\/strong><\/h3>

Die einzelnen GPIO-Pins haben viele Namen. Der erste, offensichtlichste Name ist die physische Position des GPIO. Ausgehend von der oberen linken Ecke des GPIO, der Pin, der dem Steckplatz am n\u00e4chsten ist microSD-Karten<\/strong><\/a>Wir haben den Pin 1, der eine 3,3-V-Versorgung liefert. Rechts von diesem Pin befindet sich der physische Pin 2, der 5 Volt liefert. Die Pin-Nummern erh\u00f6hen sich von Spalte zu Spalte, wobei Pin 1 zu den Pins 3, 5, 6 usw. f\u00fchrt, bis wir Pin 39 erreichen. Jeder Pin in dieser Spalte hat eine ungerade Nummer. F\u00fcr die Spalte, die mit Pin 2 beginnt, sind es 4, 6, 8 usw. bis zu Pin 40. Die physische Nummerierung der Pins ist die einfachste Art, die Pins zu lokalisieren, aber viele Tutorials zeigen eine andere Nummerierungsreihenfolge.<\/p>

Die Broadcom (BCM) Nummerierung als Raspberry Pi GPIO Nummerierung, sieht f\u00fcr unerfahrene Benutzer chaotisch aus. GPIO17, 22 und 27 folgen einander mit wenig Gedanken an eine logische Nummerierung. Die BCM-Pin-Zuordnung bezieht sich auf die GPIO-Pins, die direkt mit dem SoC des Raspberry Pi verbunden sind. Dadurch haben wir direkte Verbindungen zum Raspberry Pi-Gehirn, um die f\u00fcr unser Projekt ben\u00f6tigten Sensoren und Komponenten anzuschlie\u00dfen.<\/p>

Die meisten Raspberry Pi-Tutorials verwenden dieses Nummerierungsschema, da es offiziell von der Raspberry Pi Foundation unterst\u00fctzt wird. Es ist die beste Praxis, das BCM-Nummernschema zu verwenden und zu lernen. BCM und GPIO-Nummerierung beziehen sich auf das gleiche Schema. Zum Beispiel ist GPIO17 das gleiche wie BCM17.<\/p>

Einige RPI-GPIO-Pins haben auch alternative Funktionen. Sie erm\u00f6glichen den Anschluss an verschiedene Ger\u00e4tetypen mit I2C-, SPI- oder UART-Protokollen. Zum Beispiel sind GPIO13 und GPIO4 auch die SDA- und SCL-Pins des I2C-Busses. Sie werden f\u00fcr den Anschluss von Ger\u00e4ten verwendet, die diese Protokolle verwenden. Diese Schnittstellen m\u00fcssen in der Konfiguration von Raspbian OS aktiviert werden.<\/p>

Unser Shop bietet eine GPIO-Erweiterung f\u00fcr den Raspberry Pi<\/strong> an, mit der GPIO-Pins vom Raspberry Pi auf ein Prototypenboard \u00fcbertragen werden k\u00f6nnen.<\/p>

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ProtoPi Plus-Modul<\/figcaption><\/figure><\/div>

I2C, SPI, UART: Welcher ist zu verwenden?<\/h2>

Die Unterschiede zwischen I2C, SPI und UART werden im Folgenden beschrieben. Wenn Sie sich jedoch fragen, welche Schnittstelle Sie f\u00fcr den Anschluss Ihres Ger\u00e4ts verwenden sollen, lautet die kurze Antwort: Pr\u00fcfen Sie die Produktspezifikation. Beispielsweise erfordert eine kleine LED-Anzeige<\/b> die Verwendung von SPI-Kommunikation, w\u00e4hrend ein anderes Ger\u00e4t die Verwendung von I2C erfordern kann. In der Regel enth\u00e4lt die Produktdokumentation Angaben zu den f\u00fcr den Anschluss erforderlichen Pins.<\/p>

\"LCD-Anzeige\"<\/figure><\/div>

I2C<\/h3>

I2C ist ein freies Zwei-Leiter-Protokoll zur Verbindung von Ger\u00e4ten nach dem I2C-Standard. Ger\u00e4te, die diesen Standard verwenden, haben eine Master-Slave-Beziehung. Es kann mehr als einen Master geben, aber jedes Slave-Ger\u00e4t ben\u00f6tigt eine eindeutige Adresse, die vom Hersteller vergeben wird. Dies bedeutet, dass wir mehrere Ger\u00e4te an einer einzigen I2C-Verbindung verwenden k\u00f6nnen, da jedes Ger\u00e4t eindeutig ist und vom Benutzer und Computer mit Befehlen wie i2cdetect erkannt werden kann.<\/p>

Wie bereits erw\u00e4hnt, hat I2C zwei Anschl\u00fcsse: SDA und SCL. Sie funktionieren durch das Senden von Daten an und von SDA, mit einer durch den SCL-Pin gesteuerten Rate. I2C ist eine einfache Methode, um viele Ger\u00e4te wie LCD-\/OLED-Displays<\/a>, Temperatursensoren<\/a><\/b> und DACs mit Fotowiderst\u00e4nden zu verbinden.<\/p>

Der Raspberry Pi hat zwei I2C-Anschl\u00fcsse in GPIOs 2 und 3 (SDA und SCL) f\u00fcr i2C0 (Master), und die physikalischen Pins 27 und 28 sind I2C-Pins, die die Kommunikation mit kompatiblen HAT-Overlays erm\u00f6glichen.<\/p>

\"Sense
Sense Hat f\u00fcr Raspberry Pi<\/b><\/a><\/figcaption><\/figure><\/div>

SPI<\/h3>

Dies ist ein weiteres Protokoll zum Anschluss kompatibler Ger\u00e4te an den Raspberry Pi. Es ist \u00e4hnlich wie I2C, da es eine Master-Slave-Beziehung zwischen dem Raspberry Pi und dem angeschlossenen Ger\u00e4t gibt.<\/p>

\u00dcblicherweise wird SPI verwendet, um Daten \u00fcber kurze Strecken zwischen Mikrocontrollern und Komponenten wie Schieberegistern, Sensoren oder SD-Karten zu \u00fcbertragen. Die Daten werden mit einem Takt (SCLK auf GPIO11) vom Master synchronisiert. Im Gegenzug werden die Daten \u00fcber den MOSI-Pin (GPIO10) vom Pi an unser SPI-Ger\u00e4t \u00fcbertragen. MOSI steht f\u00fcr Master Out Slave In. Wenn eine Komponente auf unseren Pi antworten muss, sendet sie Daten \u00fcber den MISO-Pin (GPIO9) zur\u00fcck, was f\u00fcr Master In Slave Out steht.<\/p>

UART<\/h3>

Er ist allgemein als “serieller” UART-Pin (Transmit GPIO14, Receive GPIO15) bekannt und erm\u00f6glicht das Logging zu einer Konsole\/einem Terminal, ohne dass eine Tastatur oder ein anderes Zeigeger\u00e4t ben\u00f6tigt wird. Die einfachste Methode, den Raspberry Pi drahtlos zu steuern, ist \u00fcber das Netzwerk oder USB.<\/p>

Wenn Sie jedoch keine Internetverbindung haben, k\u00f6nnen Sie den Raspberry Pi<\/b> \u00fcber ein serielles Kabel oder ein USB-Seriell-Wandlermodul in Verbindung mit einem Computer \u00fcber eine Terminal-Konsole steuern. Der UART ist \u00e4u\u00dferst zuverl\u00e4ssig und erm\u00f6glicht den Zugriff auf den Raspberry Pi, ohne dass zus\u00e4tzliche Ger\u00e4te ben\u00f6tigt werden. Denken Sie nur daran, die serielle Konsole in der Raspberry-Steuerungsanwendung zu aktivieren.<\/p>

Masse (GND)<\/h3>

Die Masse wird \u00fcblicherweise als GND, gnd oder – bezeichnet. GND ist der Punkt, an dem alle Spannungen gemessen werden k\u00f6nnen und der Stromkreis geschlossen ist. Er ist unser Nullpunkt, und wenn wir ein Bauteil wie eine LED an eine Stromquelle und GND anschlie\u00dfen, wird das Bauteil Teil des Stromkreises und Strom flie\u00dft durch die LED und erzeugt Licht.<\/p>

Beim Aufbau von Schaltungen ist es immer ratsam, vor dem Anlegen von Spannung Masseverbindungen herzustellen, um m\u00f6gliche Sch\u00e4den an empfindlicheren Komponenten zu vermeiden. Der Raspberry Pi hat acht GND-Leitungen an den GPIOs. Die Wahl des Masseanschlusses h\u00e4ngt also von den pers\u00f6nlichen Vorlieben oder der Bequemlichkeit beim Anschluss von Komponenten ab.<\/p>

5V<\/h3>

Die 5 V-Pins bieten direkten Zugang zur 5 V-Stromversorgung aus dem Netzteil. Der Raspberry kann direkt \u00fcber diese Pins mit Strom versorgt werden und kann auch andere 5 V-Ger\u00e4te mit Strom versorgen. Wenn Sie diese Pins direkt verwenden, seien Sie vorsichtig und \u00fcberpr\u00fcfen Sie die Spannung, bevor Sie die Verbindung herstellen, da sie alle Sicherheitsfunktionen wie den Spannungsregler und die Sicherung, die den Minicomputer sch\u00fctzen, umgehen.<\/p>

3V3<\/h3>

Der 3 V-Pin sorgt f\u00fcr eine stabile Versorgung mit 3,3 V. In der Tat ist es selten, dass dieser Pin in der Zusammenstellung enthalten ist, aber er hat eine besondere Verwendung. Sobald die LED<\/b><\/a> mit dem GPIO verbunden ist, stellen wir sicher, dass die LED richtig angeschlossen ist und leuchtet. Indem wir das Bein der LED, die Anode, \u00fcber einen Widerstand mit dem 3.3 V-Pin und das k\u00fcrzere Bein, die Kathode, mit GND verbinden, k\u00f6nnen wir \u00fcberpr\u00fcfen, ob unsere LED leuchtet. Dadurch wird ein Hardware-Fehler im Entwurf beseitigt und wir k\u00f6nnen ohne Bedenken mit dem Bau unseres Projekts beginnen.<\/p>

Quelle<\/em>:https:\/\/www.tomshardware.com\/reviews\/raspberry-pi-gpio-pinout,6122.html<\/b><\/em><\/a><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Raspberry Pi<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\t\t
\n\t\t\t\"Oskar\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\tWorauf warten wir beim Raspberry Pi 5?\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t
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Was gibt es Neues beim Raspberry Pi 5? Was k\u00f6nnen wir erwarten? Hier sind die am h\u00e4ufigsten genannten Erwartungen an die neue Version des Raspberry Pi Minicomputers.<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t\n\t\t\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/article>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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GPIO – FAQ<\/h2>\n\n
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