IoT y Conectividad Industrial · IOT-110

GPIO en Raspberry Pi: entradas, salidas y PWM

Controlar entradas, salidas y PWM desde Python y vigilar la temperatura interna de la placa.

Disponible Intermedio 6 módulos · 30 clases

Formato asíncrono Docentes FP, Alumnado, Ingeniería / Industria Raspberry Pi, Python

IOT HARDWARE FP

Lo que aprenderás

Identificar el conector GPIO en numeración BCM y física y respetar los niveles de 3,3 V.
Activar y desactivar salidas digitales desde Python con la biblioteca gpiozero.
Leer pulsadores y finales de carrera aplicando resistencias de pull-up y antirrebote.
Generar señales PWM para regular la intensidad de un LED y la velocidad de un motor.
Consultar la temperatura interna del procesador y gobernar un ventilador por umbral.
Proteger la placa con transistores, optoacopladores y relés al mandar cargas externas.

Contenido del curso

6 módulos · 30 clases en vídeo · práctica guiada en cada módulo

Módulo 1 · El conector GPIO 5 clases

Numeración BCM y numeración física
Patillas de alimentación, masa y propósito especial
Niveles de tensión y por qué 5 V daña la placa
Material de trabajo y montaje seguro
Comprobar el estado de las patillas desde la terminal

Módulo 2 · Salidas digitales 5 clases

Primer LED con gpiozero
Corriente máxima por patilla y resistencia limitadora
Secuencias, temporizaciones y parpadeos
Estructura de un script que se puede detener sin dejar salidas activas
Ejercicio: semáforo con tres salidas

Módulo 3 · Entradas digitales 5 clases

Pulsadores, pull-up y pull-down internos
Rebotes mecánicos y filtrado por software
Eventos y espera sin bloquear el programa
Finales de carrera y sensores todo o nada
Ejercicio: contador de piezas

Módulo 4 · PWM y regulación 5 clases

Qué es el ciclo de trabajo y qué frecuencia usar
Regular la intensidad de un LED
Control de velocidad de un motor con etapa de potencia
Servomotores y ancho de pulso
Limitaciones del PWM por software

Módulo 5 · Temperatura interna y refrigeración 5 clases

Leer la temperatura del procesador desde el sistema
Limitación de frecuencia por temperatura
Control de un ventilador por umbral con histéresis
Registro de temperatura a lo largo del tiempo
Ejercicio: ventilación gobernada por el propio equipo

Módulo 6 · Cargas externas y proyecto de cierre 5 clases

Transistor, relé y optoacoplador: cuándo cada uno
Aislamiento y masas separadas
Proyecto: control de una maqueta con entradas y salidas
Ejecutar el programa como servicio al arrancar
Errores frecuentes y cómo evitar dañar la placa

Requisitos

Python a nivel de variables, condicionales, bucles y funciones.
Una Raspberry Pi accesible y material básico: LED, resistencias, pulsadores y placa de pruebas.
Manejo mínimo de la terminal de Linux para ejecutar scripts.

Descripción

El salto de escribir programas que imprimen texto a mover algo físico es donde muchos proyectos se atascan: no está claro qué patilla es cuál, por qué un pulsador da lecturas erráticas ni qué pasa si se conecta un motor directamente a la placa. Este curso cubre ese salto, con las precauciones eléctricas explicadas antes que el código.

Se trabaja el conector GPIO completo desde Python: salidas digitales, entradas con pull-up y antirrebote, PWM para regulación, lectura de la temperatura del procesador y control de un ventilador. Cada montaje se hace primero sobre placa de pruebas y se explica la razón de cada componente, incluidas las etapas de protección necesarias para gobernar cargas que la Raspberry no puede alimentar.

Con esta base se abordan los buses I2C, SPI y 1-Wire para ampliar la placa con convertidores, expansores y sensores, y se pueden llevar estas mismas prácticas al aula como ejercicios de control. También es el punto de partida para nodos de campo que combinan medida, actuación y comunicación por MQTT.

¿Para quién es este curso?

Profesorado de FP que prepara prácticas de control y automatización con material de bajo coste.
Alumnado de ciclos de electrónica que da el paso del simulador al montaje real.
Ingeniería que necesita un prototipo rápido de adquisición y actuación antes de definir el hardware final.