Arduino & Raspberry Pi Pinbelegungs-Leitfaden: Vollständige GPIO-Referenz für Anfänger

Haben Sie schon einmal auf die Reihen von Pins an Ihrem Arduino oder Raspberry Pi gestarrt und sich gefragt: „Was machen die eigentlich alle?“ Da sind Sie nicht allein. Als ich zum ersten Mal einen Arduino Uno in die Hand nahm, verbrachte ich peinlich viel Zeit damit, mich zu fragen, warum meine LED nicht blinken wollte – es stellte sich heraus, dass ich sie an einen analogen Eingangspin statt an einen digitalen Ausgang angeschlossen hatte. Ein Anfängerfehler, aber genau deshalb schreibe ich diesen Leitfaden.

Egal, ob du deine erste blinkende LED-Schaltung baust oder ein Hausautomationssystem planst: Das Verständnis der Pinbelegung ist die Grundlage für alles. Dieser Leitfaden behandelt den Arduino Nano, den Arduino Uno und die gesamte Raspberry-Pi-Familie (Zero bis Pi 5) – alles an einem Ort, mit Diagrammen, auf die du tatsächlich zurückgreifen kannst, während du bis zu den Ellbogen in Kabeln steckst.

Lassen Sie uns loslegen.

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Inhaltsverzeichnis

1. Bevor wir beginnen: Was ist eigentlich ein „Pin“?
2. Arduino Uno R3-Pinbelegung
3. Arduino Nano-Pinbelegung
4. Raspberry Pi GPIO-Pinbelegung (Universal 40-Pin)
5. Arduino vs. Raspberry Pi: Was solltest du verwenden?
6. Pin-Typen erklärt für Anfänger
7. Häufige Fehler, die es zu vermeiden gilt
8. Ideen für Einsteigerprojekte
9. Empfohlene Boards und Bausätze

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Bevor wir loslegen: Was ist eigentlich ein „Pin“?

Wenn du noch ganz neu in der Elektronik bist, lass uns zunächst die Grundlagen klären.

Diese kleinen Metallbeine, die aus deinem Mikrocontroller-Board herausragen? Das sind Pins. Über sie kommuniziert dein Board mit der Außenwelt – Sensoren, LEDs, Motoren, Displays, was auch immer. Manche Pins liefern Strom, manche lesen Eingaben aus, manche senden Ausgänge und manche erledigen ausgefallene Kommunikationsaufgaben.

Das Knifflige daran ist, dass nicht alle Pins gleich sind. Manche können analoge Spannungen lesen (z. B. von einem Lichtsensor), andere können nur digitale Ein-/Aus-Signale verarbeiten, und manche haben besondere Superkräfte wie die Erzeugung von PWM-Signalen zur Motorsteuerung.

Hier kommen Pinbelegungsdiagramme ins Spiel. Sie sind im Grunde genommen Schatzkarten, die dir zeigen, was jeder Pin kann.

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Arduino Uno R3-Pinbelegung

Der Arduino Uno ist das Einstiegsmodell unter den Mikrocontrollern. Er ist groß genug, um zu sehen, was man tut, fehlerverzeihend genug, um Anfängerfehler zu überstehen, und leistungsstark genug für überraschend komplexe Projekte.

Das Diagramm

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Vollständiges Pinbelegungsdiagramm des Arduino Uno R3. Quelle: pighixxx, CC BY-SA 4.0

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Offizielle Pinbelegung des Arduino Uno R3 mit allen Pin-Funktionen. Quelle: Arduino, CC BY-SA 4.0

Technische Daten im Überblick

Spezifikation	Wert
Mikrocontroller	ATmega328P (8-Bit-AVR)
Taktrate	16 MHz
Betriebsspannung	5 V
Flash-Speicher	32 KB (0,5 KB vom Bootloader belegt)
SRAM	2 KB
EEPROM	1 KB
Digitale I/O-Pins	14 (6 mit PWM)
Analoge Eingangs-Pins	6
Gleichstrom pro I/O-Pin	20 mA (40 mA absolut max.)
Abmessungen der Platine	68,6 × 53,4 mm

Pin-für-Pin-Übersicht

Stromversorgungs-Pins

Pin	Funktion	Anmerkungen
VIN	Externer Stromversorgungseingang	7–12 V empfohlen (6–20 V zulässig)
5V	Geregelter 5-V-Ausgang	Versorgt externe Komponenten (max. 500 mA über USB)
3,3 V	Geregelter 3,3-V-Ausgang	Maximal 50 mA – Vorsicht!
GND	Masse	5 Massepins verfügbar
IOREF	I/O-Referenzspannung	Teilt Shields mit, welche Spannung das Board verwendet
RESET	Reset-Pin	Auf LOW ziehen, um das Board zurückzusetzen

Digitale Pins (D0–D13)

Alle 14 digitalen Pins können mithilfe von pinMode(), digitalWrite() und digitalRead() als Ein- oder Ausgänge fungieren.

Pin	Sonderfunktionen
D0 (RX)	Serieller Empfang – wird für die USB-Kommunikation verwendet
D1 (TX)	Serieller Sendebetrieb – wird für die USB-Kommunikation verwendet
D2	Externer Interrupt 0 (INT0)
D3~	PWM, Externer Interrupt 1 (INT1)
D4	Allgemeiner Zweck
D5~	PWM
D6~	PWM
D7	Allgemeiner Zweck
D8	Allgemeiner Zweck
D9~	PWM
D10~	PWM, SPI SS (Slave Select)
D11~	PWM, SPI MOSI
D12	SPI MISO
D13	SPI SCK, integrierte LED

Das Symbol ~ kennzeichnet PWM-Fähigkeit.

Profi-Tipp: Vermeiden Sie die Verwendung von D0 und D1 für allgemeine E/A, wenn Sie auch serielle Kommunikation nutzen (einschließlich des Hochladens von Code). Es kommt sonst zu seltsamen Konflikten.

Analoge Pins (A0–A5)

Diese Pins verfügen über einen 10-Bit-ADC (Analog-Digital-Wandler), was bedeutet, dass sie Spannungen zwischen 0 und 5 V als Werte von 0 bis 1023 auslesen.

Pin	Sonderfunktionen
A0	Nur Analog-Eingang
A1	Nur Analog-Eingang
A2	Nur Analog-Eingang
A3	Nur Analog-Eingang
A4	Analog-Eingang, I2C SDA
A5	Analog-Eingang, I2C SCL

Gut zu wissen: Du kannst Analog-Pins auch als Digital-Pins verwenden! Bezeichne sie einfach als A0, A1 usw. oder als Digital-Pins 14–19.

Kommunikationsschnittstellen

Protokoll	Pins	Verwendungszweck
UART/Seriell	D0 (RX), D1 (TX)	Kommunikation mit Ihrem Computer, GPS-Modulen, Bluetooth
I2C	A4 (SDA), A5 (SCL)	Sensoren, OLED-Displays, Echtzeituhren
SPI	D10–D13 (SS, MOSI, MISO, SCK)	SD-Karten, Hochgeschwindigkeitsdisplays, einige Sensoren

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Arduino Nano-Pinbelegung

Der Arduino Nano ist im Grunde ein Uno, der ins Fitnessstudio gegangen ist und schlanker geworden ist. Gleicher ATmega328P-Prozessor, gleiche Funktionen, aber klein genug, um auf ein Steckbrett zu passen. Er ist perfekt, wenn dein Projekt klein sein muss.

Das Diagramm

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Offizielles Arduino Nano-Pinbelegungsdiagramm mit allen Pin-Funktionen. Quelle: Arduino, CC BY-SA 4.0

Technische Daten im Überblick

Spezifikation	Wert
Mikrocontroller	ATmega328P (8-Bit-AVR)
Taktrate	16 MHz
Betriebsspannung	5 V
Flash-Speicher	32 KB
SRAM	2 KB
EEPROM	1 KB
Digitale I/O-Pins	14 (6 mit PWM)
Analoge Eingangs-Pins	8 (2 mehr als beim Uno!)
Abmessungen der Platine	45 × 18 mm
Gewicht	7 Gramm

Nano vs. Uno: Was ist anders?

Merkmal	Arduino Uno	Arduino Nano
Größe	68,6 × 53,4 mm	45 × 18 mm (73 % kleiner!)
Gewicht	25 g	7 g
Analoge Eingänge	6 (A0–A5)	8 (A0–A7)
USB-Anschluss	Typ B	Mini-B
Stromanschluss	Ja (Rundstecker)	Nein
Breadboard-kompatibel	Nein	Ja!
MCU-Typ	DIP (austauschbar)	SMD (gelötet)

Pinbelegung

Der Nano verfügt über 30 Pins, die in zwei Reihen zu je 15 angeordnet sind, wodurch er perfekt auf ein Steckbrett passt.

Linke Seite (Pin 1–15)

Pin	Bezeichnung	Funktion
1	D13	Digital, SPI SCK, integrierte LED
2	3V3	3,3-V-Ausgang (max. 50 mA)
3	AREF	Analoge Referenzspannung
4	A0	Analoger Eingang
5	A1	Analoger Eingang
6	A2	Analoger Eingang
7	A3	Analoger Eingang
8	A4	Analoger Eingang, I2C SDA
9	A5	Analoger Eingang, I2C SCL
10	A6	NUR analoger Eingang
11	A7	NUR analoger Eingang
12	5V	5-V-Ausgang
13	RST	Reset
14	GND	Masse
15	VIN	Externe Stromversorgung (7–12 V)

Rechte Seite (Pin 16–30)

Pin	Bezeichnung	Funktion
16	D1/TX	Digital, serielle Übertragung
17	D0/RX	Digital, serieller Empfang
18	RST	Reset
19	GND	Masse
20	D2	Digital, Interrupt 0
21	D3~	Digital, PWM, Interrupt 1
22	D4	Digital
23	D5~	Digital, PWM
24	D6~	Digital, PWM
25	D7	Digital
26	D8	Digital
27	D9~	Digital, PWM
28	D10~	Digital, PWM, SPI SS
29	D11~	Digital, PWM, SPI MOSI
30	D12	Digital, SPI MISO

Wichtiger Hinweis zu A6 und A7: Im Gegensatz zu anderen analogen Pins dienen diese beiden ausschließlich als analoge Eingänge – sie können nicht als digitale Ausgänge verwendet werden. Verschwenden Sie keine Zeit damit, zu versuchen, damit eine LED zum Blinken zu bringen!

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Raspberry Pi GPIO-Pinbelegung (Universal 40-Pin)

Das Schöne am Raspberry Pi ist: Jeder Pi mit einem 40-poligen Steckverbinder verfügt über genau dasselbe GPIO-Layout. Egal, ob du einen Pi Zero 2 W für 15 $ oder einen Pi 5 für 80 $ verwendest – die Pinbelegung ist identisch. Wenn du einmal ein HAT (Hardware Attached on Top) kaufst, funktioniert es auf all deinen Pis.

Dies gilt seit dem Raspberry Pi Model B+ im Juli 2014.

Das Diagramm

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Universelle Raspberry Pi 40-Pin-GPIO-Pinbelegung. Funktioniert für Pi Zero, Zero 2 W, 3B, 3B+, 4B und Pi 5. Quelle: FreeSVG, Public Domain

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Raspberry Pi GPIO mit Platinenausrichtung. Quelle: FreeSVG, Public Domain

Schnellübersicht

Physikalischer Pin	GPIO (BCM)	Funktion	Physikalischer Pin	GPIO (BCM)	Funktion
1	—	3,3 V Stromversorgung	2	—	5V-Stromversorgung
3	GPIO2	I2C SDA	4	—	5V-Stromversorgung
5	GPIO3	I2C SCL	6	—	Masse
7	GPIO4	GPCLK0	8	GPIO14	UART TX
9	—	Masse	10	GPIO15	UART RX
11	GPIO17	Allgemein	12	GPIO18	PWM0
13	GPIO27	Allgemein	14	—	Masse
15	GPIO22	Allgemein	16	GPIO23	Allgemein
17	—	3,3 V Stromversorgung	18	GPIO24	Allgemein
19	GPIO10	SPI MOSI	20	—	Masse
21	GPIO9	SPI MISO	22	GPIO25	Allgemein
23	GPIO11	SPI SCLK	24	GPIO8	SPI CE0
25	—	Masse	26	GPIO7	SPI CE1
27	GPIO0	ID_SD (EEPROM)	28	GPIO1	ID_SC (EEPROM)
29	GPIO5	Allgemein	30	—	Masse
31	GPIO6	Allgemein	32	GPIO12	PWM0
33	GPIO13	PWM1	34	—	Masse
35	GPIO19	PWM1/SPI MISO	36	GPIO16	Allgemein
37	GPIO26	Allgemein	38	GPIO20	SPI MOSI
39	—	Masse	40	GPIO21	SPI SCLK

Die GPIO-Nummerierung verstehen

Das bringt jeden anfangs aus der Fassung. Es gibt zwei Möglichkeiten, auf Pi-GPIO-Pins zu verweisen:

1. Physikalische/Board-Nummerierung: Zähle die Pins 1–40 beginnend an der Ecke (Pin 1 hat darunter ein quadratisches Lötpad). Einfach, aber so funktioniert der meiste Code nicht.

2. BCM-/GPIO-Nummerierung: Die internen GPIO-Nummern des Broadcom-Chips. Diese wird von Python-Bibliotheken wie GPIO Zero verwendet. GPIO17 ist nicht Pin 17 – es ist der physische Pin 11.

Meine Empfehlung: Verwenden Sie in Ihrem Code die BCM-Nummerierung und halten Sie ein Pinbelegungsdiagramm griffbereit. Nach ein paar Projekten geht das ganz von selbst.

Stromversorgungs-Pins

Typ	Physikalische Pins	Anmerkungen
5V	2, 4	Direkt von der Stromversorgung. Kann externe Geräte mit Strom versorgen.
3,3V	1, 17	Geregelt. Begrenzter Strom (insgesamt ~50 mA empfohlen).
Masse	6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39	Acht Massepins!

Kommunikationsschnittstellen

Schnittstelle	GPIO-Pins	Physikalische Pins	Anwendungsfälle
I2C	GPIO2 (SDA), GPIO3 (SCL)	3, 5	Sensoren, Displays, RTCs
SPI0	GPIO10, 9, 11, 8, 7	19, 21, 23, 24, 26	SD-Karten, schnelle Displays, ADCs
UART	GPIO14 (TX), GPIO15 (RX)	8, 10	Serielles Debugging, GPS, Bluetooth
PWM	GPIO12, 13, 18, 19	32, 33, 12, 35	LEDs, Servos, Motoren

Vergleich der Raspberry Pi-Modelle

Modell	Prozessor	RAM	WLAN	Am besten geeignet für
Pi Zero	1 GHz Single-Core ARM11	512 MB	Nein	Ultrakompakte Embedded-Projekte
Pi Zero W	1 GHz Single-Core ARM11	512 MB	2,4 GHz	IoT, tragbare Projekte
Pi Zero 2 W	1 GHz Quad-Core Cortex-A53	512 MB	2,4 GHz	5× schneller als Zero W!
Pi 3B+	1,4 GHz Quad-Core Cortex-A53	1 GB	Dualband	Allgemeine Projekte, Lernen
Pi 4B	1,5 GHz Quad-Core Cortex-A72	1–8 GB	Dualband	Desktop-Ersatz, Medien, KI
Pi 5	2,4 GHz Quad-Core Cortex-A76	2–16 GB	Dualband	Hohe Leistung, PCIe-SSD, KI

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Arduino vs. Raspberry Pi: Was solltest du verwenden?

Das ist die Millionenfrage für Anfänger. Hier ist meine ehrliche Meinung:

Entscheide dich für Arduino, wenn...

✅ Dein Projekt wiederholt eine einzige Aufgabe ausführt (Sensor auslesen, Motor steuern, LED blinken lassen)
✅ Du präzises Timing benötigst (Mikrosekundengenauigkeit bei Signalen)
✅ Geringer Stromverbrauch wichtig ist (batteriebetriebene Projekte)
✅ Sie analoge Sensoren direkt ohne zusätzliche Hardware auslesen möchten
✅ Sie grundlegende Elektronikkonzepte lernen
✅ Das Budget knapp ist (Nano-Klone kosten 3–5 $)

Arduino eignet sich besonders für: Wetterstationen, Pflanzenbewässerungssysteme, Motorsteuerung, LED-Projekte, Sensorüberwachung, Robotik (Motor-/Sensorebene)

Entscheiden Sie sich für Raspberry Pi, wenn...

✅ Ihr Projekt Netzwerkfunktionen benötigt (WLAN, Webserver, Fernzugriff)
✅ Sie in Python oder anderen höheren Programmiersprachen programmieren möchten
✅ Sie eine grafische Benutzeroberfläche oder eine Anzeige benötigen
✅ Das Projekt Computer Vision oder maschinelles Lernen beinhaltet
✅ Sie Multitasking betreiben (mehrere Programme gleichzeitig ausführen)
✅ Sie Datenprotokollierung mit Speicherung benötigen

Pi eignet sich besonders für: Heimserver, Medienzentren, Retro-Gaming, Hausautomations-Hubs, Sicherheitskameras, KI-/ML-Projekte, Web-Dashboards

Die entscheidenden Hardware-Unterschiede

Merkmal	Arduino (Uno/Nano)	Raspberry Pi
Logikspannung	5 V	3,3 V (NICHT 5-V-tolerant!)
Analoge Eingänge	Ja (6–8 Pins, 10 Bit)	Nein – erfordert externen ADC
Betriebssystem	Keines (führt Code direkt aus)	Linux (Raspberry Pi OS)
Stromaufnahme	~45 mA	700 mA – 5 A
Startzeit	Sofort	15–60 Sekunden
Echtzeitgenauigkeit	Hervorragend	Schlecht (Betriebssystem verursacht Jitter)
Strom pro GPIO	Bis zu 40 mA	Max. ~16 mA

⚠️ Wichtiger Hinweis: 3,3 V vs. 5 V

Dies ist der häufigste Grund, warum Anfänger ihren Raspberry Pi zerstören.

Die GPIO-Pins des Raspberry Pi arbeiten mit 3,3-V-Logik und sind NICHT 5-V-fest. Das direkte Anschließen eines 5-V-Signals an einen GPIO-Pin führt zu einer dauerhaften Beschädigung Ihres Pi. Keine Warnungen, keine zweite Chance – nur ein defekter Pin (oder ein defekter Pi).

Bei der Anbindung an 5-V-Geräte:

• Verwenden Sie einen Logikpegelwandler (bidirektional für I2C)
• Verwenden Sie einen Spannungsteiler (Widerstände, für einfache Eingänge)
• Wählen Sie nach Möglichkeit 3,3-V-kompatible Sensoren

Arduino hingegen läuft mit 5 V und kommt sowohl mit 3,3-V- als auch mit 5-V-Eingängen problemlos zurecht.

Wann man beide zusammen verwendet

Hier ein Profi-Tipp: Sie müssen sich nicht entscheiden. Viele fortgeschrittene Projekte nutzen beides:

• Pi übernimmt Netzwerk, Datenverarbeitung und Benutzeroberfläche
• Arduino übernimmt Echtzeit-Sensorauslesung und Motorsteuerung
• Sie kommunizieren über Serial (UART), I2C oder USB

Dieser Ansatz, der „das Beste aus beiden Welten“ vereint, ist in der Robotik, der Hausautomation und bei IoT-Projekten weit verbreitet.

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Pin-Typen für Anfänger erklärt

Wenn Begriffe wie GPIO, PWM und I2C dir den Kopf verdrehen, ist dieser Abschnitt genau das Richtige für dich.

GPIO (General Purpose Input/Output)

Der grundlegendste Pin-Typ. Jeder GPIO-Pin kann wie folgt konfiguriert werden:

• Eingang: Liest ab, ob Spannung anliegt (HIGH/1) oder nicht (LOW/0). Wird für Tasten, Schalter und digitale Sensoren verwendet.
• Ausgang: Sendet Spannung (HIGH) oder keine Spannung (LOW), um beispielsweise LEDs und Relais zu steuern.

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// Arduino-Beispiel
pinMode(13, OUTPUT);      // Pin 13 als Ausgang festlegen
digitalWrite(13, HIGH);   // LED einschalten

PWM (Pulsweitenmodulation)

Mit PWM täuschen wir einen analogen Ausgang an einem digitalen Pin vor. Anstatt eine konstante Spannung auszugeben, schaltet der Pin schnell zwischen HIGH und LOW um. Das Verhältnis von Ein- zu Aus-Zeit (Tastverhältnis) erzeugt eine „durchschnittliche“ Spannung.

Anwendungen in der Praxis:

• LED-Dimmung: 50 % Tastverhältnis = LED bei halber Helligkeit
• Motordrehzahlregelung: 75 % Tastverhältnis = Motor bei 75 % Drehzahl
• Servopositionierung: Bestimmte Impulsbreiten bewegen das Servo in bestimmte Winkel

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// Arduino-Beispiel
analogWrite(9, 127);  // 50 % Tastverhältnis (Bereich 0–255)

ADC (Analog-Digital-Wandler)

Analoge Pins lesen variierende Spannungen (nicht nur Ein/Aus) und wandeln sie in digitale Werte um.

Arduino Uno/Nano:

• 10-Bit-Auflösung: 0 V = 0, 5 V = 1023
• Schrittweite: 5 V ÷ 1023 ≈ 4,88 mV pro Schritt

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int sensorValue = analogRead(A0);  // Gibt 0–1023 zurück

Raspberry Pi: Verfügt über keinen integrierten ADC. Um analoge Sensoren auszulesen, benötigen Sie einen externen ADC-Chip wie den MCP3008 oder ADS1115. Der DFRobot IO Expansion HAT ist eine elegante Lösung, die jedem Pi 8 analoge Eingänge hinzufügt.

I2C (Inter-Integrated Circuit)

Ein Zweidraht-Kommunikationsprotokoll für die Kommunikation mit mehreren Geräten:

• SDA (Data): Überträgt die eigentlichen Daten
• SCL (Clock): Synchronisiert die Kommunikation

Jedes Gerät hat eine eindeutige Adresse (7 Bit), sodass bis zu 127 Geräte dieselben zwei Drähte gemeinsam nutzen können. Zu den gängigen I2C-Geräten gehören OLED-Displays, Temperatursensoren und Beschleunigungsmesser.

Platine	SDA-Pin	SCL-Pin
Arduino Uno/Nano	A4	A5
Raspberry Pi	GPIO2 (Pin 3)	GPIO3 (Pin 5)

SPI (Serial Peripheral Interface)

Schneller als I2C, erfordert jedoch mehr Leitungen:

• MOSI: Daten vom Controller zum Peripheriegerät
• MISO: Daten vom Peripheriegerät zum Controller
• SCLK: Taktsignal
• CS/SS: Chip-Select (einer pro Gerät)

SPI wird für SD-Karten, Hochgeschwindigkeitsdisplays und schnelle Sensoren verwendet.

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)

Einfache serielle Zweidraht-Kommunikation:

• TX: Senden (mit dem RX des anderen Geräts verbinden)
• RX: Empfangen (mit dem TX des anderen Geräts verbinden)

Wird für die Fehlersuche (Serial Monitor), GPS-Module und Bluetooth-Adapter verwendet. Denken Sie daran: TX wird mit RX verbunden, RX wird mit TX verbunden – sie sind gekreuzt!

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Häufige Fehler, die es zu vermeiden gilt

Lernen Sie aus meinen (und den vielen anderen) teuren Fehlern:

1. Anschluss von 5 V an den Raspberry Pi GPIO

Der Schaden: Dauerhafte Zerstörung des GPIO-Pins oder des gesamten Pi
Die Lösung: Verwenden Sie bei 5V-Geräten immer Pegelwandler oder Spannungsteiler

2. Überschreiten der Strombegrenzungen

Arduino: Max. 40 mA pro Pin, insgesamt 200 mA über alle Pins
Raspberry Pi: Max. ~16 mA pro Pin, ~50 mA Gesamt-GPIO-Budget
Die Lösung: Verwenden Sie Transistoren oder MOSFETs zum Schalten von Hochstromlasten

3. Pull-up-/Pull-down-Widerstände vergessen

Das Symptom: Unregelmäßige Messwerte von Tasten und Schaltern
Die Lösung: Verwenden Sie interne Pull-ups (pinMode(pin, INPUT_PULLUP)) oder fügen Sie externe Widerstände hinzu

4. Kurzschluss zwischen Stromversorgung und Masse

Der Schaden: Defekte Platine, „magischer Rauch“
Die Lösung: Überprüfen Sie die Verkabelung vor dem Einschalten noch einmal gründlich. Verwenden Sie ein Multimeter.

5. Verwendung von D0/D1 bei aktiver serieller Schnittstelle (Arduino)

Das Symptom: Fehler beim Hochladen, Datenmüll
Die Lösung: Trennen Sie alle Verbindungen an den Pins 0 und 1 vor dem Hochladen

6. Verwendung von RPi.GPIO auf dem Raspberry Pi 5

Das Symptom: RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address
Die Lösung: Verwenden Sie stattdessen GPIO Zero oder lgpio – RPi.GPIO unterstützt den RP1-Chip des Pi 5 nicht

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Ideen für Einstiegsprojekte

Arduino-Projekte

Blinken (Ihr erstes Programm) Das „Hello World“ der Mikrocontroller. Schließen Sie eine LED über einen 220-Ω-Widerstand an Pin 13 an und lassen Sie sie blinken. Wenn Sie das schaffen, können Sie alles schaffen.

Temperaturlogger Schließen Sie einen DHT11- oder DHT22-Sensor an und zeigen Sie die Messwerte auf dem seriellen Monitor an. Rüsten Sie auf ein OLED-Display auf, wenn Sie bereit sind.

Servo-Tester Verwenden Sie ein Potentiometer, um die Position eines Servos zu steuern. Ideal zum Erlernen von analogen Eingängen und PWM-Ausgängen.

Ampel-Steuerung Drei LEDs, etwas Zeitsteuerungslogik, und schon haben Sie eine funktionierende Ampelsimulation.

Raspberry Pi-Projekte

Headless-LED-Steuerung Verbinden Sie sich per SSH mit Ihrem Pi und steuern Sie eine LED mit Python. Kein Monitor erforderlich.

Temperatur-Web-Dashboard Lesen Sie einen Sensor aus, protokollieren Sie Daten in einer Datei und zeigen Sie diese auf einer einfachen Flask-Webseite an.

Pi-hole-Werbeblocker Verwandeln Sie Ihren Pi in einen netzwerkweiten Werbeblocker. Von Anfang an wirklich nützlich.

Überwachungskamera Fügen Sie ein Pi-Kamera-Modul hinzu und richten Sie die Bewegungserkennung mit MotionEye ein.

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Empfohlene Boards und Kits

Bereit für den Einstieg? Hier sind einige bewährte Optionen:

Für Arduino-Einsteiger

DFRduino Nano (Arduino-kompatibel)
Ein Breadboard-freundlicher Nano mit USB. Perfekt zum Lernen, ohne den hohen Preis von Arduino.

DFRobot-Einsteiger-Kit für Arduino (34,90 $)
Alles, was du zum Start brauchst: DFRduino UNO R3, 35 Bauteile und 30 Tutorials. Das hätte ich mir gewünscht, als ich angefangen habe.

Gravity: Starter-Kit für Arduino
Plug-and-Play-Sensoren mit der Gravity-Schnittstelle – kein Löten, kein Breadboard-Chaos. Ideal, wenn du dir den Ärger mit der Verkabelung ersparen und dich auf den Code konzentrieren möchtest.

27-Sensor-Kit für Arduino
Licht, Temperatur, Ton, Berührung, Beschleunigungsmesser ... dieses Kit hat alles. Perfekt, sobald du über die Grundlagen hinausgewachsen bist.

Für Raspberry-Pi-Einsteiger

Raspberry Pi 5 – 4 GB (60 $)
Das Neueste und Beste. Überdimensioniert für blinkende LEDs, aber zukunftssicher, wenn du dich mit KI beschäftigen oder einen Desktop betreiben möchtest.

Raspberry Pi 4 Model B – 4 GB (55 $)
Immer noch eine ausgezeichnete Wahl. Unzählige Tutorials, zuverlässiger Linux-Support und genug Leistung für die meisten Projekte.

IO Expansion HAT (10,90 $)
Ergänzt das, was ein Raspberry Pi dringend benötigt: Analogeingänge (8 Kanäle, 12 Bit). Außerdem werden I2C-, UART- und digitale Pins auf praktische Steckleisten geführt. Ich nutze dieses Modul wirklich bei fast jedem Pi-Projekt.

GPIO Terminal Block HAT (24,90 $)
Alle GPIO-Pins sind auf Schraubklemmen herausgeführt. Ideal für feste Installationen, bei denen sich Jumper-Kabel nicht lösen sollen.

Zum Erlernen von Mikrocontrollern (Raspberry Pi Pico)

Raspberry Pi Pico (4 $)
Kein vollwertiger Linux-Computer, sondern ein Mikrocontroller wie Arduino. Programmierung in MicroPython oder C. Ein unglaubliches Preis-Leistungs-Verhältnis für 4 $.

Gravity: Erweiterungsplatine für Pico
Erweitert den Pico um Gravity-Anschlüsse für den einfachen Anschluss von Sensoren.

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Zusammenfassung

Sie haben nun alles, was Sie brauchen, um diese mysteriösen Pin-Header zu entschlüsseln. Folgendes sollten Sie sich merken:

1. Arduino Uno und Nano haben denselben Prozessor (ATmega328P) – der Code funktioniert auf beiden
2. Alle modernen Raspberry-Pi-Boards haben dasselbe 40-Pin-GPIO-Layout – Tutorials und HATs sind untereinander kompatibel
3. Arduino arbeitet mit 5 V, Raspberry Pi mit 3,3 V – niemals ohne Pegelwandler mischen
4. Pi hat keine analogen Eingänge – verwende einen ADC oder ein Erweiterungs-HAT, wenn du diese benötigst
5. Halte während des Baus ein Pinbelegungsdiagramm griffbereit – ich tue das auch nach Jahren voller Projekte noch

Speichere diese Diagramme, setze ein Lesezeichen für diese Seite und baue etwas. Am besten lernt man durch Ausprobieren – auch wenn dabei ein paar LEDs durchbrennen. (Das haben wir alle schon erlebt.)

Viel Spaß beim Basteln! 🔧

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Hast du Fragen? Hast du einen Fehler gefunden? Hinterlasse unten einen Kommentar oder melde dich – ich helfe anderen Bastlern immer gerne weiter.

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Bildnachweis

Die in diesem Artikel verwendeten Pinbelegungsdiagramme sind unter offenen Lizenzen verfügbar:

• Detaillierte Pinbelegung des Arduino Uno von pighixxx – CC BY-SA 4.0
• Offizielle Pinbelegungen für Arduino Uno und Nano von Arduino — CC BY-SA 4.0
• Raspberry Pi GPIO-Diagramme von FreeSVG — Public Domain