Для цифровых сигналов подходят GPIO0–GPIO5, GPIO12–GPIO19, GPIO21–GPIO23, GPIO25–GPIO27 и GPIO32–GPIO33. Аналоговые входы работают на GPIO32–GPIO39, но максимальное напряжение не должно превышать 3.3 В.
Напряжение питания – 3.3 В, но вход VIN допускает подачу 5 В благодаря встроенному стабилизатору. Для питания внешних устройств можно задействовать 3V3, но ток не должен превышать 500 мА.
Центральный процессор поддерживает до 34 программируемых линий, но не все доступны для пользователя. Встроенный преобразователь 12-бит работает с 18 каналами, из которых 8 задействованы по умолчанию.
GPIO6–GPIO11 заняты под флеш-память. Подключать внешние компоненты к этим ножкам нельзя – это нарушит работу платы.
Линии GPIO34–GPIO39 работают только на вход. Они не поддерживают внутренние подтягивающие резисторы, поэтому при необходимости добавьте внешние.
ШИМ-сигналы доступны на большинстве линий. Для точного управления двигателями подойдут GPIO12–GPIO19, так как они меньше нагружены системными функциями.
Интерфейс I²C по умолчанию выведен на GPIO21 (SDA) и GPIO22 (SCL), но можно переназначить на другие ножки программно.
При работе с аналоговыми датчиками учитывайте: максимальное входное напряжение – 3.3 В. Превышение выведет микросхему из строя.
Для снижения помех рекомендуется подключать неиспользуемые входы к земле или питанию через резисторы 10 кОм.
Назначение и функции GPIO на плате
GPIO 1 и 3 связаны с UART – их лучше не трогать при отладке через USB. GPIO 2, 4, 12, 15 критичны при загрузке: неправильное подключение вызовет сбои. Например, подача низкого уровня на GPIO 12 блокирует запуск, если не отключен внутренний подтягивающий резистор.
Некоторые линии поддерживают емкостные датчики (GPIO 0, 2, 4, 12–15, 27–32). Максимальный выходной ток на пин – 12 мА, но для стабильности не превышайте 6 мА. Внешние подтягивающие резисторы (4.7–10 кОм) часто нужны для кнопок и датчиков, так как внутренние (45 кОм) могут быть недостаточно надежными.
Подключение периферии: работа с датчиками, дисплеями и интерфейсами
Для датчиков I2C (например, BME280, MPU6050) используйте GPIO 21 (SDA) и 22 (SCL). Подтягивающие резисторы 4.7 кОм обязательны для стабильной связи.
- SPI-дисплеи (ILI9341, ST7789):
- MOSI – GPIO 23
- MISO – GPIO 19 (не требуется для дисплеев без обратной связи)
- SCK – GPIO 18
- DC – GPIO 2
- UART:
- UART0 (по умолчанию для отладки) – GPIO 1 (TX), GPIO 3 (RX)
- UART1 – GPIO 9 (TX), GPIO 10 (RX), но эти линии могут конфликтовать с Flash-памятью
- UART2 – GPIO 16 (TX), GPIO 17 (RX)
- Кнопки и реле: GPIO 0, 4, 12–15, 27. Для защиты от дребезга добавьте конденсатор 0.1 мкФ между контактом и землей.
Назначение и функции GPIO
Аналоговые входы (ADC1_CH0–ADC1_CH7) измеряют напряжение от 0 до 3.3 В с разрешением 12 бит. Для точных замеров избегайте помех: подключайте датчики короткими проводами, а при питании от USB учитывайте шумы по шине 5 В.
