Ein DiBOB für die Raspberry-GPIO-Schnittstelle

Es sind doch häufig sehr ähnliche elektronische Schaltungen, die man an seinem Raspberry Pi über die GPIO-Ports steuern möchte. Beispielsweise als erstes Experiment eine LED an- und ausschalten, dann vielleicht einen weiteren Verbraucher steuern, oder einen externen Sensor auslesen.
Ich habe mich daher einmal hingesetzt und – der Einfachheit halber auf der Rückseite eines nicht mehr genutzten CD-Cases – den DiBOB entworfen und zusammengestellt – das “Disc Basic Out- and Input Board” für die Raspberry Pi GPIO-Schnittstelle.

DiBOB Entwurf

Was befindet sich auf dem DiBOB?

Rechts oben auf dem Board ist zunächst eine einfache grüne LED eingesetzt, die über einen passenden 220-Ohm-Vorwiderstand direkt über einen beliebigen GPIO-Port (die Anschlussreihe links unten) an- und ausgeschaltet werden kann. Diese erste Komponente soll als Hommage dienen an diejenige Schaltung, die vermutlich jeder Elektronik-Bastler als erstes am GPIO-Port realisieren möchte.

Direkt rechts neben der grünen LED befindet sich eine Infrarot-LED (IR-LED), die in gleicher Weise über einen Vorwiderstand per GPIO angesteuert wird. Mit dieser IR-LED können wir – am einfachsten in Verbindung mit der Linux Infrared Remote Control (LIRC)-Software – den Raspberry wunderbar als Universal-Fernbedienung für alle Geräte im Zimmer wie Fernseher, somit auch OSMC, oder die Musikanlage nutzen.

Transistorschaltung

Links mittig befinden sich nebeneinander drei BC337-NPN-Transistoren. Über die beiden links oberhalb befindlichen Anschlussklemmen kann eine externe Stromversorgung bis zu ca. 40 Volt angeschlossen werden, über die Transistoren können dann bis zu drei externe Verbraucher über drei der GPIO-Ports unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden. Die Basis jedes Transistors ist dazu wieder über einen höheren Vorwiderstand (1 kOhm) mit der GPIO-Anschlussreihe verbunden.

DiBOB für den Raspberry Pi

Temperatursensor

Rechts unten – als kleines technisches Highlight – fand sich neben der GPIO-Anschlussreihe schließlich auch noch ein Platz für einen DS 18B20-1-Wire-Temperatursensor, angeschlossen mit einem Power-Up-Widerstand als Stromversorgung. Dieses kleine digitale Wunder kann die aktuelle Temperatur – im Bereich von -50 bis +125 Grad – auf das Grad genau messen und über das bereits in den Sensor integrierte, sogenannte 1-Wire-Protokoll – welches auch am GPIO-Port 4 direkt automatisch eingelesen werden kann – dem Raspberry Pi mitteilen.

Dieser Sensor kann natürlich – wie auch alle anderen auf dem Board befindlichen Bauteile – mit wenigen Schraubendrehungen gegen ein anderes vergleichbares Bauteil, beispielsweise einen Feuchtigkeitssensor, ausgetauscht werden.

Also “Herzlich Willkommen, kleiner DiBOB!” in der Raspi-Welt, du kleines, schaltendes, blinkendes, steuerndes und temperaturmessendes Wunderding! Für ein oder zwei weitere Bauteile wäre auch noch Platz auf dem Board. Schreibt mir in die Kommentare, welche Schaltung ihr euch dort noch vorstellen könnt!