基于樹莓派的python GPIO編程-常用函數(shù)綜合整理

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隨著Mini型PC越來越多,與之而來的創(chuàng)客也豐富起來,比如說Arduino就是一個非常好里例子。

不過,Arduino畢竟是一塊適合入門型的基礎(chǔ)開發(fā)板,無論是從性能上,還是處理復(fù)雜問題的實現(xiàn)上,其本身都是有限的。所以有些時候我們會考慮成本更高的卡片式PC,類似于樹莓派、香蕉派、橙子派等等。

話雖然可以這么說,但作為PC跟GPIO一體的板卡,有些朋友剛拿到手確實是不知道何從下手,更不知道如何去控制各個GPIO引腳,那今天的文章,鄙人就綜合的說一下常用的函數(shù)等等,其實好多地方跟Arduino的代碼是很相似的。

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先說庫文件:

樹莓派我們編程一般都直接用高效的python,針對于GPIO編程,python也是有這一方面的庫的,這里最有名也是最常用的就是RPI.GPIO了。這個庫是專門為樹莓派GPIO編程所設(shè)計的,利用它你可以愉快的像Arduino那樣輕松控制GPIO管腳。

安裝:

sudo apt-get -y python-pip #安裝pip

sudo pip install rpi.gpio #安裝RPI.GPIO

安裝完成后在實際運用的時候,我們也會像arduino那樣去設(shè)置輸入輸出,設(shè)置高低電平,獲取針腳值等等,那下面我就把整理的內(nèi)容函數(shù)都貼出來。

在這說一下管腳,拿到樹莓派之后你會發(fā)現(xiàn)板子上有兩排管腳,這對應(yīng)這什么呢?請看下圖:

(管腳對應(yīng))

當(dāng)然如果說你的版本不同可能會略有差別,你同樣可以使用gpio?readall命令來打印出所有管腳:

(打印管腳)

好,做完上面的拓?fù)?,我們來講一下關(guān)于GPIO編程的一些常用函數(shù)。

1.導(dǎo)入庫:

import RPi.GPIO as GPIO

2.設(shè)置引腳模式:

GPIO.setmode(GPIO.BMC/BOARD) #BMC或者BOARD模式

3.設(shè)置引腳為輸入:

GPIO.setup(pin,GPIO.IN)

4.設(shè)置引腳為輸出:

GPIO.setup(pin,GPIO.OUT)

5.設(shè)置初始化高電平:

GPIO.setup(pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.HIGH)

6.設(shè)置初始化為低電平:

GPIO.setup(pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)

當(dāng)然python的好處是可以創(chuàng)建一個列表,然后將列表帶入函數(shù)中,使其一次性執(zhí)行多個針腳的輸入輸出,如:

PinList=[pin1,pin2,pin3]

GPIO.setup(PinList,GPIO.IN)

通過創(chuàng)建一個列表將列表中加入引腳的定義,實現(xiàn)多引腳同時設(shè)定為輸入。

讀取輸入值:

GPIO.input(pinx) #input()方法可以讀取pinx引腳的值

當(dāng)然前提是你的引腳接了一些傳感器,比如溫度傳感器,光線傳感器等等。

上下拉:

先說什么是上下拉

上拉和下拉是指GPIO輸出高電位(上拉)還是低電位(下拉)。上拉就是輸入高電平,然后接一個上拉電阻(起保護(hù)作用),知道上拉就表示該端口在默認(rèn)情況下輸入為高電平。下拉就是輸入低電平,然后接一個下拉電阻。

我們在做管腳的上下拉時,在電路設(shè)計上一般都是加上下拉電阻,但在樹莓派身上如何不改變電路通過python去控制呢?

在python的GPIO初始化上可以用GPIO.setup(pinx,GPIO.IN,pull_up_down=GPIO.PUD_UP/GPIO.DOWN)來控制上下拉。

設(shè)置中斷:

設(shè)置終端通常有兩種方法,一種是wait_for_edge(),另一種為add_event_detect(),我們下面來介紹一下這兩個中斷。

1.wait_for_edge():用于檢測到邊沿之前阻止程序運行

舉個例子:

channel = GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO_RISING, timeout=5000)

if channel is None:

print('Timeout occurred')

else:

print('Edge detected on channel', channel)

延時5秒,如果超時,程序繼續(xù)執(zhí)行,如果沒有超時將繼續(xù)等待。

2.add_event_detect():對一個引腳進(jìn)行監(jiān)聽,一旦引腳輸入發(fā)生了改變,調(diào)用event_detected()函數(shù)會返回True

舉個例子:

GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING)

do_something()

if GPIO.event_detected(channel):

print('Button pressed')

add_event_detect()多用于循環(huán)狀態(tài),并且它不會錯過循環(huán)中輸入狀態(tài)的改變,多用在PyQt上。

PWM脈沖調(diào)節(jié):

PWM這個多用在控制電機上,特別是對我們做樹莓派小車對小車的控制上有很大的幫助。

我們用一個實例去說明:

Pwm=GPIO.PWM(pin,frequence) #創(chuàng)建PWM實例

Pwm.start(dc) #啟動PWM dc值(0.0

Pwm.ChangeFrequency(freq) #改變PWM頻率

Pwm.ChangeDutyCycle(dc) # 改變PWM的占空比0.0<=dc <=100.

Pwm.stop() #停止PWM

后面我們在說幾個常用的函數(shù),比如輸出、等待,并寫一個控制小燈閃爍的Demo

GPIO口輸出值:

GPIO.output(pinx,1/0)

1對應(yīng)GPIO.HIGH(高電平)0對應(yīng)GPIO.LOW(低電平)

延時函數(shù):

time.sleep(秒數(shù))

此函數(shù)為time庫里面的,你要想使用必須在之前import time

今天暫且介紹這么多,我們下面寫一個控制LED小燈閃爍的實例:

import RPi.GPIO as GPIO //引入函數(shù)庫

import time

RPi.GPIO.setmode(GPIO.BOARD) //設(shè)置引腳編號規(guī)則

RPi.GPIO.setup(11, RPi.GPIO.OUT) //將11號引腳設(shè)置成輸出模式

while True

GPIO.output(channel, 1) //將引腳的狀態(tài)設(shè)置為高電平,此時LED亮了

time.sleep(1) //程序休眠1秒鐘,讓LED亮1秒

GPIO.output(channel, 0) //將引腳狀態(tài)設(shè)置為低電平,此時LED滅了

time.sleep(1) //程序休眠1秒鐘,讓LED滅1秒

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