Raspberry pi GPIO入力ピンがランダムな値を与える

私は最近、Raspberry Piでたくさん遊んでいます。しかし、私には問題があります。

入力ピンを設定して、電気が送られているかどうかを確認すると、かなり不安定な答えが返されます。

私の問題を明確にするために行ったいくつかの観察：

1. 回路を接続し、入力ピンに電気が流れるとき、それが与える値は常にTRUEまたは1です。

2. その一部であるLEDを削除して回路を切断すると（入力値を0にする必要がある場合）、ランダムな値が得られ、0から1の間でシフトします。

3. Piからすべてのケーブルを取り外すと、一貫した値0が得られます

4. すべてのGPIOケーブルを取り外した場合、値0が得られますが、単に入力ピンに電気を導く金属片を接触させると（反対側には何も導かれない）、再びランダムな値から始まります。出力ピンに何かが接続されていない限り、ランダムな値は得られません。どこにでもリードする必要はなく、出力ピンに触れるだけです。そして、他の金属片が入力ピンに触れなければなりません。それらの間にはまったく接続がありません。

入力GPIOピンが金属に触れると、なぜランダムな値が与えられるのか疑問に思います。

さらに興味深いことに、実際に電気を送ったときに、一貫した1またはTRUEが得られるのはなぜですか？

問題

回路を接続し、入力ピンに電気が流れるとき、それが与える値は常にTRUEまたは1です。

本当ですが、グランドがGPIO入力ピンに接続されるとどうなりますか？与える値は常にfalseになります。

• 入力ピンに電源が接続されている場合：入力ピンは1（真）を検出します。
• 入力ピンにグランドが接続されている場合：入力ピンは0（偽）を検出します。
• 入力ピンに何も接続されていない場合：入力ピンが混乱します。

何も接続されていない場合、ピンは「フローティング」状態になり、出力は予測できません。未定義の状態であり、0でも1でもありません。検出された値は奇妙に変化する可能性があるため、ランダムな結果になります。電子工学では、これは第三状態として知られています。

ウィキペディアの記事の詳細：

デジタル回路では、高インピーダンス（hi-Z、トライステート、またはフローティングとも呼ばれる）出力は、出力回路によって定義された論理レベルに駆動されません。信号は論理的な高レベルにも低レベルにも駆動されません。この3番目の条件は、「トライステート」という説明につながります。このような信号は、開回路（または「フローティング」ワイヤ）として見ることができます。

一般的な解決策

解決策はプルダウン抵抗です。これは、回線が0または1になったときに何もしない追加のコンポーネントと考えてください。しかし、回線がアイドル状態になると、突然作動して0になります。

Raspberry Piソリューション

幸いなことに、Rpiにはプルダウンが組み込まれているため、プログラムでアクティブにする必要があります。そのためのpythonスクリプトを次に示します。

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(23, GPIO.IN, pull_up_down = GPIO.PUD_DOWN)
//Now your input is stable.

サイドノート

電源をピンに直接接続しないでください。危険です。回路に十分な抵抗があることを確認してください。また、3.3Vのみを受け入れるため、5V電源をGPIOに直接接続しないでください。