Awesome Interface  

   

Raspberry Pi GPIO Interface 

Board 

Features  8 x 0‐24V inputs. 

8 x 0‐24V outputs that can supply up to 1.2A total. 

8 x Pi GPIO LED status indicators. 

8 x Input switches to configure the inputs and outputs. 

 

Overview 

The raspberry pi GPIO interface board is designed to isolate 8 

digital inputs and outputs from the Pi. The board can act as 

general purpose isolation buffers with up to 1.2A total output 

current and up to 24V inputs and outputs. 

Inputs Each Input utilizes an open collector comparator followed by 

an optocoupler with a pull up resistor on the collector of the 

output transistor. The optocoupler can be bypassed for faster 

switching times, and the pullup voltage can be selected  Figure 1: Input Circuit 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8x 0‐24V inputs (3V‐24V is logic high). Input supply voltage:  The board can be configured to use the 

Pi’s supply with an onboard jumper or an external 7‐15V 

supply. 

5V supply (from Pi) will draw 98mA when all inputs are off (‐7mA per ON input). 

3.31200 

This is the current sinking from the input.  

 

 

Outputs The outputs are simple L272M IC’s with an output voltage 

dependant on the supply voltage you apply to the PCB. 

 Figure 2: Output Circuit 

   Output Features  4‐24V supply will draw 50mA + output current. 

Output voltage = Supply voltage ‐ 0.55V. Max output voltage set by supply up to 23V 

Output current max = 1.2A total, and 1A per output (source or sink). Table 1: 26 Pin Header Pin assignment (Corresponds to Raspberry Pi) 

Pin  Function  R‐Pi Name 

1  3.3V Pullup 

supply 

3.3V 

2 5V input IC 

supply 

5V

6  GND  0V 

7  I/O 1  GPIO 4 

11  I/O 2  GPIO 17 

13 I/O 3  GPIO 27

15  I/O 4  GPIO 22 

12 I/O 5  GPIO 18

16  I/O 6  GPIO 23 

18  I/O 7  GPIO 24 

22  I/O 8  GPIO 25 

 

    Awesome Interface  

   

     

    Awesome Interface  

   

Configuration Options  

Power Options: 

 

Figure 3: Input supply selection jumper (configured for external supply) 

Jumper configuration:   Pins 1 &2 = 5V from raspberry pi 

       Pins 2 &3 = 5V from regulator (requires >7V on the input voltage terminal). 

 

Pull up supply voltage If the interface is used without a raspberry pi a pull up voltage for the inputs should be applied to pin1 of the 26 

pin header.  

5V can be routed from the regulator to this pin by bridging all 3 pins of the piSupply header, and adding a jumper 

between pin 1 and 2 of P1 or P2. 

NOTE: pins 1 and 2 of P1 and P2 must not be shorted when a raspberry pi is connected or you will damage the 3.3V 

supply. 

 Figure 4: Jumper locations 

The 26 Pin headers are in parallel to allow access to the other GPIO pins while the buffer is in use.         

    Awesome Interface  

   

Switching Speed: For high speed inputs the optocouplers can be omitted by bridging pins 2‐7 and 3‐6 of the optocouple IC sockets as 

shown with red lines in figure 4. The optocouplers can be selectively removed, so you can have only 2 or more 

opto‐isolated inputs while the rest are higher speed isolated only by the lm339. Note each opto‐coupler supports 2 

inputs. 

If no optocouplers will be used resistor network RN2 can be omitted as well. 

 

Figure 5: PCB with optocouple bridges Indicated in Red 

 

 

 

 

    Awesome Interface  

    

Table 2: Input Response Times 

WITH OPTOCOUPLERS 

Parameter  Value  Unit RL  1k2 ohms

Rf  620 ohms

Ton(1.8V)  4  µs

Ton(3.3V)  12 µs

Toff(0.8V)  7  µs

Toff(0.3V)  10 µs

3.3V supply drain  4.85 mA / LOW input 

WITHOUT OPTOCOUPLERS 

Parameter  Value  Unit RL  1k2 ohms

Ton(1.8V)  1.2 µs

Ton(3.3V)  1.4 µs

Toff(0V)  0.2 µs

Toff(0.3V)  0.1 µs

3.3V supply drain  2.65 mA / LOW input 

For output response times refer to the L272M datasheet from ST. 

 

Input/Output indicators The LED bar graph indicates the status of the bit at the raspberry pi pin. The leftmost bit is lit for input supply 

voltage present, second from the left is for output supply voltage presence. 

The indicators can be entirely omitted along with the 74LS540N and RN3 with no modifications necessary. 

 

Switches The switches allow you to disconnect the input from the raspberry pi pin. They should be opened when the 

corresponding output is in use, to avoid conflicts between an output pin on the Pi and an input voltage. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Awesome Interface  

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 6: Complete PCB 

Input Switches

26 Pin header matching Raspberry Pi

Input supply voltage selection

Input Supply

Optocouplers

LED driver IC (The LED bar indicates the state of the corresponding pin on the 26P header & the

presence external output or input supply voltages).

Outputs Inputs Output Supply

    Awesome Interface  

   

Figure 7: Schematic

 

 

 

 

 

 

   

    Awesome Interface  

   

Figure 8: PCB 

 

The PCB can be flipped over and mounted underneath the raspberry Pi. If this is the intended use the PCB 

terminals can be mounted on the underside of the board. Two mounting holes are included with the same 

spacing as the Pi (when the PCB is upside down)