Chcę zacząć używać pinów GPIO, ale martwię się o zwarcia lub zbyt duże natężenie prądu i smażenie raspy. Jakie wartości minimalne / maksymalne napięcia i prądu mogą obsługiwać rasppi? Jakie jest typowe napięcie i prąd? Jak wrażliwy jest raspi na zwarcia i tym podobne?

Widziałem tablice zaprojektowane w celu „ochrony” twojego raspi:

• http://www.raspberrypi.org/archives/1734

Naprawdę nie chcę „rozszerzać” użyteczności mojej raspi, chcę tylko chronić ją przed smażeniem przez moje piny GPIO. Zamierzam stworzyć obwód buforowy, który zapobiegnie uszkodzeniu mojego raspi podczas eksperymentowania z pinami GPIO.

TL; DR

• Jest to urządzenie 3.3V .
  • Korzystanie z urządzeń peryferyjnych 5 V wymaga logicznego konwertera poziomu .
• Wydajność
  • Maksymalna suma wszystkich pinów 50 mA.
  • Domyślnie maks. 8 mA na pin. (Powraca do tej konfiguracji po zresetowaniu).
  • Oprogramowanie konfigurowalne od 2 mA do 16 mA. Nie należy pobierać ani pochłaniać więcej niż skonfigurowano.
  • Nie napędzaj obciążeń pojemnościowych.
• Wkład
  • Próg 1,8 V.
  • Maksymalnie 0,5 mA
  • Użyj rezystora 6 kiloomów, aby upewnić się, że prąd ze źródła 3,3 V nie może przekroczyć 0,5 mA
    • ( 3,3 _V / 6000 _Ω = 0,00055 _A )

Referencje

from: http://elinux.org/RPi_Low-level_peripherals#General_Purpose_Input.2FOutput_.28GPIO.29

GPIO są poziomy napięcia 3.3V i to nie 5V tolerancyjny . Na płycie nie ma ochrony przed przepięciem - intencją jest, aby osoby zainteresowane poważnym interfejsem korzystały z zewnętrznej płyty z buforami, konwersji poziomu i analogowych I / O zamiast lutowania bezpośrednio na płycie głównej.

Można to łatwo obsłużyć za pomocą dwukierunkowego konwertera poziomów logicznych .

from: http://www.mosaic-industries.com/embedded-systems/microcontroller-projects/raspberry-pi/gpio-pin-electrical-specifications#rpi-gpio-input-voltage-and-output-current-limitations

Piny GPIO ustawione na wejście

Są to piny logiczne o napięciu 3,3 V. Napięcie w pobliżu 3,3 V jest interpretowane jako napięcie logiczne, natomiast napięcie w pobliżu zera woltów jest logicznym zerem. Pin GPIO nigdy nie powinien być podłączony do źródła napięcia większego niż 3,3 V lub mniejszego niż 0 V, ponieważ może dojść do natychmiastowego uszkodzenia układu, gdy przewodzą diody podłoża pinów wejściowych (pokazane jako pasożytnicze tranzystory polowe na rysunku 1). Może się zdarzyć, że będziesz musiał podłączyć je do napięć poza zakresem - w takich przypadkach prąd styku wejściowego musi być ograniczony przez zewnętrzny rezystor do wartości, która zapobiega uszkodzeniu układu. Zalecam, aby nigdy nie pobierać ani nie zanurzać więcej niż 0,5 mA na styk wejściowy.

Jak zauważył @ AutomatedMike w komentarzach, możesz to ubezpieczyć rezystorem 2 Kohm na wolt . ( 3,3 _V / 6000 _Ω = 0,00055 _A )

Piny GPIO ustawione na wyjście

Piny GPIO Raspberry Pi są dość wszechstronne i można modyfikować wiele ich właściwości za pomocą oprogramowania. Można włączać / wyłączać histerezę styków wejściowych, ograniczać szybkość wychodzenia wyjścia oraz sterować zdolnością źródła prądu i prądu odbiornika od 2 mA do 16 mA w przyrostach 2 mA. Te właściwości są ustawiane dla bloku GPIO jako całości, a nie dla poszczególnych pinów.

Aby zapobiec nadmiernemu rozproszeniu mocy w układzie, nie należy pobierać / pochłaniać więcej prądu z pinu niż jego zaprogramowany limit . Tak więc, jeśli ustawiłeś zdolność prądową na 2 mA, nie wyciągaj więcej niż 2 mA ze styku.

Zdolność źródła / ujścia nie ogranicza prądu do pinu lub z niego, ale określa jedynie maksymalny prąd, dla którego zostaną spełnione specyfikacje wysokiego / niskiego napięcia sygnału wyjściowego. W przypadku niewłaściwego użycia, styki wyjściowe mogą zostać uszkodzone przez nadmierny prąd, niezależnie od zaprogramowanego prądu źródłowego / odbiornika. Po zresetowaniu RPi pojawia się z wyjściami GPIO ustawionymi na zdolność sterowania 8 mA .

Prąd pochodzący z wyjść pobierany jest z zasilania 3,3 V, które może dostarczyć maksymalnie 50 mA. W związku z tym maksimum, które można jednocześnie uzyskać ze wszystkich wyjść GPIO, jest mniejsze niż 50 mA . Być może będziesz w stanie pobierać prądy przejściowe poza tę granicę, ponieważ są one pobierane z kondensatorów obejściowych na szynie 3,3 V, ale nie pchaj obwiedni!

Uwaga:

Istnieją dodatkowe uwagi dotyczące obciążeń pojemnościowych. Naprawdę powinieneś przeczytać mocno cytowany dokument .