Guía Completa del GPIO Pinout de Raspberry Pi 5: Conectores y Funciones Explicadas

Introducción al GPIO Pinout de Raspberry Pi 5

La Raspberry Pi 5 es una de las placas de desarrollo más populares y versátiles del mercado. Su capacidad para interactuar con el mundo físico a través de su GPIO (General Purpose Input/Output) la convierte en una herramienta esencial para proyectos de electrónica, robótica y automatización. En esta guía, exploraremos en detalle el GPIO pinout de la Raspberry Pi 5, sus conectores, funciones y cómo puedes aprovecharlo al máximo en tus proyectos.

¿Qué es el GPIO en Raspberry Pi 5?

El GPIO es un conjunto de pines en la placa de la Raspberry Pi 5 que permite la interacción con dispositivos externos. Estos pines pueden ser configurados como entradas o salidas, lo que significa que pueden leer señales de sensores o controlar dispositivos como LEDs, motores y relés. El GPIO de la Raspberry Pi 5 es compatible con una amplia gama de voltajes y protocolos de comunicación, lo que lo hace extremadamente flexible.

Características principales del GPIO de Raspberry Pi 5

• 40 pines en total, organizados en dos filas de 20 pines cada una.
• Pines de 3.3V y 5V para alimentación.
• Pines de GND (tierra) para completar circuitos.
• Pines de entrada/salida digital configurables.
• Protocolos de comunicación integrados como I2C, SPI y UART.

Descripción detallada del GPIO Pinout de Raspberry Pi 5

El GPIO pinout de la Raspberry Pi 5 sigue un diseño similar al de modelos anteriores, pero con algunas mejoras y optimizaciones. A continuación, desglosamos cada uno de los pines y sus funciones principales.

Pines de alimentación

• Pin 1 (3.3V): Proporciona una salida de 3.3 voltios, ideal para sensores y dispositivos de bajo consumo.
• Pin 2 (5V): Ofrece una salida de 5 voltios, útil para alimentar dispositivos que requieren más energía.
• Pin 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39 (GND): Estos pines están conectados a tierra y se utilizan para completar circuitos eléctricos.

Pines de entrada/salida digital

Los pines GPIO de la Raspberry Pi 5 pueden ser configurados como entradas o salidas digitales. Aquí te mostramos algunos de los más utilizados:

• Pin 3 (GPIO 2): También utilizado para I2C (SDA).
• Pin 5 (GPIO 3): También utilizado para I2C (SCL).
• Pin 7 (GPIO 4): Pin de propósito general.
• Pin 11 (GPIO 17): Pin de propósito general.
• Pin 13 (GPIO 27): Pin de propósito general.

Protocolos de comunicación

El GPIO de la Raspberry Pi 5 soporta varios protocolos de comunicación, lo que permite la conexión con una amplia gama de dispositivos.

• I2C: Utiliza los pines 3 (SDA) y 5 (SCL) para la comunicación entre dispositivos.
• SPI: Utiliza los pines 19 (MOSI), 21 (MISO), 23 (SCLK) y 24 (CE0) para la comunicación serie de alta velocidad.
• UART: Utiliza los pines 8 (TX) y 10 (RX) para la comunicación serial.

Cómo utilizar el GPIO de Raspberry Pi 5 en tus proyectos

El GPIO de la Raspberry Pi 5 es extremadamente versátil y puede ser utilizado en una gran variedad de proyectos. A continuación, te mostramos algunos ejemplos prácticos.

Control de LEDs

Uno de los proyectos más simples que puedes realizar con el GPIO de la Raspberry Pi 5 es el control de LEDs. Conecta un LED a uno de los pines de salida digital y escribe un programa en Python para encenderlo y apagarlo.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17, GPIO.OUT)

try:
    while True:
        GPIO.output(17, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        GPIO.output(17, GPIO.LOW)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()
    

Lectura de sensores

El GPIO de la Raspberry Pi 5 también puede ser utilizado para leer datos de sensores. Por ejemplo, puedes conectar un sensor de temperatura y humedad DHT11 a uno de los pines de entrada digital y leer los datos en tiempo real.

import Adafruit_DHT

sensor = Adafruit_DHT.DHT11
pin = 4

while True:
    humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(sensor, pin)
    if humidity is not None and temperature is not None:
        print(f'Temperatura: {temperature}°C, Humedad: {humidity}%')
    else:
        print('Error al leer el sensor')
    

Control de motores

Con el GPIO de la Raspberry Pi 5, puedes controlar motores utilizando un driver como el L298N. Esto te permite controlar la dirección y velocidad de un motor DC o un motor paso a paso.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17, GPIO.OUT)
GPIO.setup(18, GPIO.OUT)

try:
    while True:
        GPIO.output(17, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(18, GPIO.LOW)
        time.sleep(2)
        GPIO.output(17, GPIO.LOW)
        GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
        time.sleep(2)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()
    

Consideraciones de seguridad al usar el GPIO de Raspberry Pi 5

Es importante tener en cuenta algunas consideraciones de seguridad al utilizar el GPIO de la Raspberry Pi 5 para evitar daños en la placa o en los dispositivos conectados.

Niveles de voltaje

El GPIO de la Raspberry Pi 5 opera a 3.3V. Conectar dispositivos que requieren un voltaje más alto puede dañar la placa. Asegúrate de utilizar un circuito de nivel lógico si necesitas conectar dispositivos de 5V.

Corriente máxima

Cada pin GPIO de la Raspberry Pi 5 puede manejar una corriente máxima de 16mA. Si necesitas controlar dispositivos que requieren más corriente, utiliza un transistor o un relé.

Protección contra cortocircuitos

Evita conectar directamente pines de alimentación (3.3V o 5V) a tierra, ya que esto puede causar un cortocircuito y dañar la placa.

Conclusión

El GPIO pinout de la Raspberry Pi 5 es una de las características más poderosas de esta placa de desarrollo. Con su amplia gama de pines y protocolos de comunicación, puedes crear proyectos increíbles que interactúan con el mundo físico. Ya sea que estés controlando LEDs, leyendo sensores o manejando motores, el GPIO de la Raspberry Pi 5 te ofrece la flexibilidad y el poder que necesitas. ¡Esperamos que esta guía te haya ayudado a entender mejor cómo utilizar este increíble recurso en tus proyectos!