Mi primer proyecto: LED intermitente

Como primer paso se va a programar y construir un LED intermitente que parpadea continuamente con una frecuencia de 1 segundo. Para ello abrimos el entorno de programación Scratch de nuestra Raspberry Pi e importamos la extensión para utilizar los pines GPIO.

A continuación, añadimos el bucle con las instrucciones de encender y apagar el pin GPIO deseado. En esta práctica vamos a utilizar el pin GPIO número 4 (situado en la posición número 7 de la placa).

Intermitente con Scratch y GPIO

Antes de empezar con la conexión del circuito, es conveniente recordar que una mala conexión de los componentes en nuestra placa puede deteriorar los pines GPIO o romper la Raspberry Pi. Tener mucho cuidado y revisar las conexiones varias veces antes de conectar.

Materiales necesarios
En esta práctica vamos a utilizar los siguientes materiales:

• 1 protoboard
• 2 latiguillos
• 1 resistencia 100 Ω
• 1 diodo led (5mm)

Algunos cálculos para verificar el proyecto

En nuestro caso tenemos un LED de color rojo, que según la ficha técnica el fabricante nos asegura que funciona a una tensión o voltaje de 2,1V y admite una corriente máxima de 20 mA. También sabemos que los pines GPIO ofrecen una tensión de 3,3V y una intensidad de entre 3mA (suficiente para encender el led). De estos datos tenemos que:

La tensión en el LED será de 3,3V - 2,1V = 1,2V.

La corriente en el LED será de 20 mA (la misma que en el circuito ya que no varía).

La Resistencia que hay que aplicarle según la Ley de Ohm será de: R = V / I = 1,2V / 20mA = 60Ω, redondeando a 100Ω.  La Ley de Ohm establece que la caída de tensión de un elemento del circuito es igual a la intensidad de corriente que circula por él, multiplicado por la resistencia que ejerce cada componente al paso de esta corriente.

Esquema eléctrico

Por último, fijándonos en la tabla de los pines GPIO de nuestra Raspberry Pi, conectamos al cátodo de nuestro led el pin de masa (GND) y al ánodo del led el pin que hemos activado en la programación con Scratch, el pin GPIO 4 (pin número 7 de nuestra placa).

 

Esquema eléctrico de Raspberry Pi 2 B para el intermitente

Advertencias
Fíjate muy bien donde conectas el cable y mucho cuidado con equivocarte o podrás quemar la Raspberry Pi.

Vuelve a revisar la conexión antes de conectar los cables a la protoboard.

No conectes nada a 5V si no estás seguro. La raspberry Pi funciona a 3.3V y pasándole 5V supone quemar la placa.

Fuente:
https://www.programoergosum.com/cursos-online/raspberry-pi/242-control-de-gpio-con-scratch-en-raspberry-pi/intermitente

Pinout del GPIO de Raspberry

GPIO (General Purpose Input/Output) es un sistema de E/S (Entrada/Salida) de propósito general, es decir, una serie de conexiones que se pueden usar como entradas o salidas en el Raspberry para usos múltiples. Los GPIO representan la interfaz entre la Raspberry y el mundo exterior. Y con ellos se puede hacer multitud de proyectos, desde hacer titilar un LED hasta otros mucho más sofisticados.

Todos los pines son de tipo “unbuffered”, es decir, no disponen de buffers de protección, así que deberás tener cuidado con las magnitudes (tensiones y corrientes) cuando conectes componentes para no dañar la placa. Como podrás apreciar en las imágenes posteriores, no todos los pines tienen la misma función:

• Pines de alimentación: puedes apreciar pines de 5V, 3,3V (limitados a 50 mA) y tierra (GND o Ground), que aportan alimentación a estas tensiones para los circuitos. Te pueden servir como una fuente de alimentación, aunque también puedes utilizar otras fuentes (pilas, fuentes de alimentación externas, etc). Recuerda que son unbuffered y debes tener cuidado para no dañar la placa.
• GPIO normales: son conexiones configurables que puedes programar para tus proyectos.
• GPIO especiales: dentro de éstos se encuentran algunos pines destinados a una interfaz UART, con conexiones TXD y RXD que sirven para comunicaciones en serie, como por ejemplo, conectar con una placa Arduino. También podemos ver otros como SDA, SCL, MOSI, MISO, SCLK, CE0, CE1, etc.

Esta es la distribución de los pines de la interfaz de Raspberry Pi3 incluyendo pines con tensión y de masa.

Definiciones:
Power – Estos suministran tensión (5V o 3,3V a 50 mA) directamente de la Raspberry Pi 3.
Ground – Pins utilizados para conectar a tierra los dispositivos. Puede utilizar cualquiera de ellos, ya que estén todos conectados a la misma línea.
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) – pins en serie que se utilizan para comunicarse con otros dispositivos.
I²C o I2C (Inter-Integrated Circuit) – Pines que permiten conectarse y comunicarse con los módulos de hardware compatibles con el protocolo I2C.
SPI (Serial Peripheral Interface Bus) – Pines que permiten conectarse y comunicarse con los módulos de hardware compatibles con el protocolo SPI.
GPIO (General Purpose Input/Output) – Pines estándar que se pueden utilizar como Interruptores de los dispositivos de encendido y apagado.

 

Scratch y GPIO

Es muy importante tener en cuenta que para Scratch en Raspberry se debe utilizar el número de la entrada/salida, no de la posición que ocupa. Es decir, aunque la entrada/salida 5 (GPIO5) se encuentre en el pin 29, en los bloques de Scratch indicaremos el 5 para referirnos a esta entrada/salida.


Fuentes:
http://electronicayciencia.blogspot.com.ar/2016/11/conexion-gpio-de-raspberry-pi-3.html 
https://comohacer.eu/gpio-raspberry-pi/ 
http://vuxmi.com/raspberry-pi-3-gpio-pin-layout/amp/