树莓派Python控制GPIO

Angel_YY · 发表于 2018-4-2 16:16:29

树莓派之所以这么成功，除了超高性价比和完善的生态系统外，其开放的40Pin对外接口功不可没，这40Pin管脚中，除了12个电源类外，其余28个都是可编程的GPIO，其中部分GPIO可以复用为IIC，SPI，UART，PWM等等，可以用来驱动各种外设。但是这些GPIO的编号有些混乱，不同的API对于GPIO的编号不一样，而不同的API对于开发语言的支持也不同。其中比较主流的API库有以下几种：
1、wiringPi C，有Perl, PHP, Ruby, Node.JS和Golang的扩展，支持wiringPi Pin和BCM GPIO两种编号
2、RPi.GPIO Python，支持Board Pin和BCM GPIO两种编号
3、WiringPi-Go, Go语言，支持wiringPi Pin、BCM GPIO和Board Pin三种编号
看起来还是有些混乱，但是只要选择好自己需要的开发语言就可以了，比如选择Python语言，选择RPi.GPIO就好，其他语言选择wiringPi就好。
编写程序之前，先来连接硬件。

如图连接树莓派管脚和led灯，注意led的长管脚为正极，连接GPIO，短管脚连接GND。
作为我最熟悉的语言，看看C语言如何控制GPIO。

使用Putty远程登录到树莓派后，执行命令：gpio -v，可以看到默认情况下树莓派是已经安装了wirpingPi了。

我们可以使用命令行gpio readall查看树莓派的管脚定义。接下来使用C语言控制LED灯的亮灭。
vi led.c使用vi工具创建一个led.c。
输入如下代码：
#include <wiringPi.h>int main(void){ wiringPiSetup(); pinMode (1, OUTPUT); for(;;) { digitalWrite(1, HIGH); delay (500); digitalWrite(1, LOW); delay (500); }}
代码很简单，不用做过多的解释，这里需要注意的是，数字1是wPi管脚编号，通过查表可以知道，这个是板子上的物理编号12号。我们已经在这个GPIO上接了一个LED灯，接下来就可以控制这个灯了。

保存文件并退出vi后，编译并运行。
gcc -Wall -o led led.c -lwiringPisudo ./led

可以看到外接的LED灯已经开始闪烁，C语言控制GPIO成功了。
本人虽然从事C语言开发十几年了，但是Python最近是在是太火了，藉此机会正好学习一下Python语言开发，所以接下来所有代码均用Python实现。

执行pyton命令后可以看到树莓派也已经默认安装好了python开发环境了，版本是2.7.13。此时我们看到提示符变成了三个大于号，说明已经进入pyton的交互环境了，退出可以使用quit()。
vi led.py创建并编辑一个python文件。输入代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-import RPi.GPIO as GPIOimport time# BOARD编号方式，基于插座引脚编号GPIO.setmode(GPIO.BOARD)# 输出模式GPIO.setup(12, GPIO.OUT)while True: GPIO.output(12, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(12, GPIO.LOW) time.sleep(1)保存为led.py，然后运行这个Python程序。
sudu python led.py此时外接的LED灯开始闪烁，说明Python控制LED灯成功。
有时候在执行上面的命令时，会遇到警告：

这个原因是我上次使用C语言控制了12号引脚的GPIO，系统认为被使用了，会有警告，但是程序还是会正常执行的。如果想去掉这个警告，一是重启系统，二是换一个GPIO去控制就好了。
作为我的第一个Python程序，一定要理解每一行代码的含义，接下来一起学习一下。
# -*- coding: utf-8 -*-这一行是注释，Python中单行注释以井号"#"开头，本行说明了编码格式为utf-8
import RPi.GPIO as GPIO这一行是导入RPi.GPIO模块，其中as GPIO 指的是：用 GPIO 来表示 RPi.GPIO。
import time这一行是导入time模块，也就是时间相关模块，我们会用到延时函数，所以需要导入time模块。
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)这一行是设置GPIO的表示方式，这里可以是GPIO.BOARD(板子上的实际标号)，也可以是GPIO.BCM(gpio readall列表中的BCM编号)。
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)设置编号为12的GPIO为输出(GPIO.OUT)方式。
while Treu:表示一个死循环。
GPIO.output(12, GPIO.HIGH)表示12号GPIO输出高电平(GPIO.HIGH)
time.sleep(1)时间库中的延时函数，这里的单位是秒。
GPIO.output(12, GPIO.LOW)表示12号GPIO输出低电平(GPIO.LOW)。
通过分析代码，发现整个Python代码还是很简洁的，适合于那些没有C语言基础的朋友学习，Python 不仅上手简单，而且其解释语言的特性使得程序不用编译，对代码做了任何修改之后就能直接运行，极大方便了调试。当然对于本人这种有多年C语言开发习惯的人，想学习一下新东西，Python也是不错的选择。

树莓派Python控制GPIO

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