Rozšiřující deska pro Raspberry Pi

Návod

Dva obousměrné, bezpečně oddělené GPIO kanály

Tak, jako je možné vyvést z expanzní desky bezpečně oddělenou I2C sběrnici, tak je možné bezpečně oddělit i dva libovolné GPIO kanály.

Na straně u RasPi pracuje obvod vždy s 3V logickými úrovněmi
Vnější napěťovou úroveň logických stavů je možné pomocí propojky K17 zvolit buď 3V, nebo 5V.
Na rozdíl od I²C oddělovače ale není možné tyto dva GPIO kanály úplně galvanicky oddělit.

Propojení se provádí tak, že GPIO signály z RasPi, které je třeba ochránit, se připojí na kolíky P26 a P27.
Oddělené vnější signály jsou pak dostupné buď na kolíkách P29 a P30, nebo na vnějším konektoru K24.

Směr těchto dvou kanálů (vstup nebo výstup) se řídí pouze softwarově. Takže je možné kanály použít například pro připojení teploměru DS18B20, který komunikuje s RasPi po jednom drátu obousměrně (chvíli je směr přepnutý na vysílání požadavku z RasPi do čidla a pak se směr obrátí a po stejném drátu RasPi přijímá údaj o teplotě).

R24 je tam jako Pull-Up právě kvůli teploměru DS18B20. Na GPIO na RasPi je sice možné softwarově připnout vnitřní Pull-Upy, které jsou přímo v procesoru, ale starší ovladač pro DS18B20 s tím nepočítal, takže je nutné ten Pull-Up připojit zvenku. Na hodnotě odporu v tomto případě až tolik nezáleží (od 4k7 do 56k). Pro oddělení běžných signálů se ten odpor R24 neosazuje.

Osazovací schéma

Horní strana

 Přepínač vnější napěťové úrovně K17 je na fotografii nastaven na 3V.

Spodní strana

Vnější oddělené signály jsou dostupné i na bočním konektoru K24.