Распиновка Raspberry Pi 4 Model B — это 40-контактный разъём GPIO (General Purpose Input/Output), расположенный вдоль длинного края платы рядом с слотом microSD. Именно через эти контакты плата общается с датчиками, реле, дисплеями и другой периферией, и ошибка при подключении — например, подача 5 В на сигнальный пин — способна вывести из строя процессор Broadcom BCM2711 без возможности ремонта.
Все линии GPIO работают с логическим уровнем 3,3 В, а не 5 В. Это главное отличие от популярных плат Arduino и первое, что нужно учитывать при подключении модулей. Ниже разберём нумерацию контактов, назначение каждой группы пинов и правила безопасного подключения.
Общая схема разъёма GPIO
Разъём состоит из двух рядов по 20 контактов с шагом 2,54 мм — стандартная штыревая гребёнка, к которой подходят обычные dupont-провода. Контакты нумеруются попарно: нечётные — в одном ряду, чётные — в другом. Отсчёт начинается от пина 1, который находится ближе к углу платы со стороны слота microSD; на самой плате рядом с ним обычно есть квадратная контактная площадка.
Существует две системы нумерации, и их путаница — частая причина «неработающих» скриптов:
- 🔢 BOARD — физическая нумерация контактов от 1 до 40, совпадает с расположением на плате;
- 📟 BCM — нумерация по каналам процессора Broadcom (GPIO2, GPIO17 и т.д.), именно она используется в большинстве библиотек, включая RPi.GPIO и gpiozero;
- 📖 одна и та же точка имеет два имени: например, физический пин 11 — это GPIO17 в системе BCM.
В программах нумерацию задают явно. Для библиотеки RPi.GPIO это выглядит так:
import RPi.GPIO as GPIOGPIO.setmode(GPIO.BCM) # или GPIO.BOARD
Контакты питания и земли
Часть пинов разъёма зарезервирована под питание внешних модулей. Их назначение фиксировано и не может быть переназначено программно. Вам доступны четыре типа таких контактов: 3,3 В, 5 В, земля (GND) и резервные.
| Физический пин | Назначение | Примечание |
|---|---|---|
| 1, 17 | 3,3 В | Питание маломощных датчиков, суммарный ток ограничен |
| 2, 4 | 5 В | Напрямую от входа питания, через общий предохранитель |
| 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39 | GND | Земля, 8 контактов по всей гребёнке |
| 27, 28 | ID_SD, ID_SC (EEPROM) | Зарезервированы для плат расширения HAT |
💡⚠️ Внимание: пины 5 В соединены с входом питания платы практически напрямую. Короткое замыкание на этих линиях может повредить дорожки платы или блок питания. Не подключайте к ним нагрузку без предохранителя и не пытайтесь запитать саму Raspberry Pi через эти контакты без понимания схемы — защиты от переполюсовки здесь нет.
Перед первым подключением любого модуля прозвоните мультиметром пары «питание — земля» на собранной схеме. Это занимает минуту и спасает от большинства фатальных ошибок монтажа.