Raspberry Piで電子工作を始めたいけど、
・GPIOって何？
・どうやって使うの？
・壊れたりしない？
と悩んでいませんか？
本記事では、Raspberry Pi 5のGPIOの基本から使い方、注意点までを初心者向けにわかりやすく解説します。
この記事を読めば、以下が理解できます。
・GPIOの仕組み
・ピンの役割
・安全な使い方
GPIOとは？
GPIO（General Purpose Input Output）とは、外部の電子部品と接続するための端子です。
Raspberry Piでは、このGPIOを使ってLEDやセンサーなどを制御できます。
GPIOでできること
GPIOを使うことで、以下のようなことができます。
・LEDを点灯する
・ボタン入力を取得する
・センサーからデータを取得する
・モーターを制御する
GPIOピン配置
Raspberry PiのGPIOは40ピン構成になっており、
電源ピン（3.3V / 5V）、GND、GPIOピンが混在しています。
Pythonで制御する場合は、BCM番号（GPIO番号）を使用します。
※ピンの役割ごとに色分けしています（赤：5V、オレンジ：3.3V、黒：GND、青：GPIO）
※GPIOピンは3.3V動作のため、5Vを直接接続しないよう注意してください。
GPIOには「物理ピン番号」と「BCM番号」の2種類があります。
上記の図のように、同じピンでも番号が異なるため注意が必要です。
PythonでGPIOを制御する場合は、BCM番号を使用します。
※GPIO17は物理ピン11に対応しています。
Raspberry Pi 5のGPIOピン配置は、Raspberry Pi 4など従来モデルと互換性があります。
そのため、既存のGPIO解説や回路もそのまま利用できます。
GPIOの電圧と注意点
Raspberry PiのGPIOは3.3Vで動作します。
5Vを直接入力すると故障の原因になるため注意が必要です。
抵抗が必要な理由
GPIOから直接LEDを接続すると、電流が流れすぎて故障する可能性があります。
抵抗を使うことで、電流を安全な範囲に制限できます。
GPIOの基本的な使い方
GPIOはPythonから簡単に制御できます。
今回はgpiozeroというライブラリを使用します。
GPIOの具体的な使い方については、次の記事でLEDを使って解説します。
よくあるミス
・GPIO番号の間違い
・GND未接続
・5Vを接続してしまう
GPIOを使う際の注意点
・電源を入れたまま配線しない
・ショートに注意
・必ずGNDを接続する
次にやるべきこと
GPIOの基本が分かったら、次は実際にLEDを点灯させてみましょう。
まとめ
本記事では、Raspberry Pi 5のGPIOについて解説しました。
・GPIOの仕組み
・ピンの役割
・安全な使い方
GPIOを理解すると、電子工作の幅が一気に広がります。
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