La Raspberry Pi 3B es una microcomputadora diseñada para proyectos educativos, IoT, robótica y mucho más. Una de sus características más poderosas es el conjunto de 40 pines GPIO (General Purpose Input/Output), que permiten interactuar directamente con componentes electrónicos como LEDs, sensores, motores, y otros dispositivos.

En este artículo exploraremos cómo funciona la Raspberry Pi 3B, cómo usar los pines GPIO de manera física y mediante programación, y los riesgos más comunes que debes evitar.

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¿Cómo funciona la Raspberry Pi 3B?

La Raspberry Pi 3B funciona como una computadora completa en tamaño reducido. Estas son sus principales funciones:

• Ejecuta sistemas operativos ligeros como Raspberry Pi OS.
• Ofrece conectividad Wi-Fi y Bluetooth para aplicaciones inalámbricas.
• Proporciona interfaces de comunicación (I2C, SPI, UART) para conectar hardware externo.
• Sus pines GPIO permiten que la placa interactúe con el mundo físico, controlando dispositivos electrónicos o recibiendo señales de sensores.

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Los Pines GPIO de la Raspberry Pi 3B

Los pines GPIO son el núcleo de la interacción física con el hardware. Se dividen en dos esquemas principales para referenciarlos:

1. Esquema Físico

El esquema físico hace referencia al número del pin en la fila, tal como aparece en la placa. Por ejemplo:

• Pin 1: 3.3V
• Pin 2: 5V
• Pin 6: GND (tierra)

Es ideal para principiantes porque es más intuitivo trabajar según la ubicación física de los pines en la placa.

2. Esquema BCM (Broadcom Chip Model)

El esquema BCM se basa en el nombre interno de los pines en el procesador Broadcom. Por ejemplo:

• GPIO2 (BCM 2) es el tercer pin físico.
• GPIO18 (BCM 18) es el pin físico 12.

Este esquema es más utilizado en programación avanzada, ya que está directamente relacionado con la configuración del hardware.

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Cómo Usar los Pines GPIO

Preparación Básica

• Hardware necesario:
  1. Raspberry Pi 3B.
  2. Protoboard, LEDs, resistencias, cables de conexión, y botones.       
• Instalar librerías: Asegúrate de tener instalada la biblioteca de GPIO para Python:                                                                                                                                                                          sudo apt update                                       sudo apt install python3-rpi.gpio

Encender un LED: Ejemplo básico

Conexión física:

• Conecta un LED al pin GPIO18 (BCM) o pin físico 12, con una resistencia de 330 ohms.
• Conecta el otro extremo a un pin GND (como el pin 6).

Código en Python:

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Configuración
GPIO.setmode(GPIO.BCM)  # Cambia a GPIO.setmode(GPIO.BOARD) para usar esquema físico
GPIO.setup(18, GPIO.OUT)  # Configura el pin GPIO18 como salida

# Enciende y apaga el LED
try:
    while True:
        GPIO.output(18, GPIO.HIGH)  # Enciende el LED
        time.sleep(1)                           # Espera 1 segundo
        GPIO.output(18, GPIO.LOW)   # Apaga el LED
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()                           # Libera los pines al salir

 

Riesgos y Precauciones al Usar los Pines GPIO

1. Sobrecarga de corriente:

   • Nunca conectes un dispositivo directamente a los pines GPIO sin usar resistencias. Por ejemplo, un LED sin resistencia puede quemar el GPIO o incluso dañar la placa.

2. Uso incorrecto de voltajes:

   • Los GPIO trabajan a 3.3V. Aplicar voltajes mayores (como 5V) a un GPIO configurado como entrada puede dañar irreversiblemente la Raspberry Pi.

3. Cortocircuitos:

   • Un cortocircuito entre pines (por ejemplo, conectar un pin de salida directamente a GND) puede destruir componentes internos.

4. Desconexión incorrecta:

   • Siempre apaga la Raspberry Pi y libera los pines con GPIO.cleanup() al finalizar un programa para evitar conflictos al reiniciar.

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La Raspberry Pi 3B es una herramienta increíblemente versátil, y sus pines GPIO son el puente perfecto entre el software y el mundo físico. Usarlos de manera adecuada (siguiendo las reglas de los esquemas físico y BCM) y tomando precauciones para evitar daños puede abrir un mundo de posibilidades, desde encender LEDs hasta controlar robots.