树莓派python3.8_树莓派pythongpio编程_树莓派 GPIO 编程

树莓派内含一个GPIO接口，可以连接各种各样的硬件，为我们提供了很多方便的接口来扩展树莓派的功能。

那么，什么是GPIO接口？

GPIO的定义

GPIO是（Input）的缩写，意为通用输入输出，是一种用来表示开关量的通用硬件接口。

下图列出了 Pi整个系列的图片，引脚为GPIO接口：

树莓派GPIO引脚定义

Pi 接口常见的有 26 针和 40 针两种，大家可以根据自己手上的 Pi 选择，我手上是第三代 Model B+，引脚定义如下：

GND 代表接地

V表示电源

绿色 GPIO.* 是我们可以用于编程的引脚。

其他接口：TxD/RxD是一组，用于串口通信，连接另外一台树莓派（或者其他支持串口通信的模块）（TxD接对方的RxD，Rxd接对方的TxD）设置相同的波特率，即可实现串口通信。SDA/SCL是一组，用于IIC协议通信，连接另外一台树莓派（或者，支持IIC的模块等），支持IIC协议，通过IIC协议进行通信 MOSI、MISO、SCLK、CE0、CE1用于SPI通信协议，连接使用SPI通信的模块看情况 来源知乎

无论如何，如果您对硬件不太了解并且不打算 root 硬件，那么就忽略它们吧。

连接到树莓派后，可以通过命令打印出引脚定义：

1GPIO接口

不知道是不是因为我的系统太旧，还是我的外接扩展板不支持，这里没有pin码输出，只是说不是支持的型号：

至 。我明白了： ：

- 或者 。

如果这是 Pi，那么这个

到。如果这不是 Pi，那么你

是你自己

仅限 Pi。

不过这没关系，并不影响我们的测试。

Pi 扩展板

这里使用了集成扩展板，因此无需连接额外的电线。

扩展板引脚图：

通用输入输出

这个库更准确的名字是 -gpio-，这是 Pi 官方文档中推荐的，使用起来也很简单。GPIO 是一个小库，可以帮助用户完成相关的 IO 端口操作。不过，GPIO 库还不支持 SPI、I2C 或 1-wire 等总线接口。除了 GPIO 之外，还有很多扩展库（例如），这些扩展库无疑非常适合 Pi， Pi 也非常适合。

两个密码

董事会编号

这对应于 Pi 板上的物理引脚编号。使用此编号的好处是，无论 Pi 版本如何，您的硬件始终都能正常工作。因此，升级主板后，您无需重写连接器或代码。

BCM 规则

是比较底层的工作方式，对应片上系统中的通道号，使用引脚时需要找到通道号和物理引脚号的对应关系，针对不同的树莓派版本，编写的脚本文件可能不通用。

您可以使用以下代码指定编号方案（强制）：

1GPIO.(GPIO.板)#.(GPIO.BCM)

以下代码将返回设置的编号序列

1模式 = GPIO.()

警告

如果 RPi.GRIO 检测到引脚已设置为非默认值，您将看到一条警告消息。您可以使用以下代码禁用警告：

1GPIO.(假)

引脚设置

在使用引脚之前，需要先将其设置为输入或输出。配置引脚的代码如下：

将引脚设置为输入模式 1GPIO.setup(, GPIO.IN)

将引脚设置为输出模式 1GPIO.setup(, GPIO.OUT)

为输出引脚设置默认值1 GPIO.setup(, GPIO.OUT, =GPIO.HIGH)

发布

一般来说，需要在程序结束时释放资源。这个好习惯可以避免意外损坏树莓派。释放脚本中使用的引脚：

1GPIO.()

注意，GPIO.() 只会释放脚本中使用的 GPIO 引脚，并清除设置的引脚编号规则。

实验一：控制LED灯闪烁

要点亮LED或者驱动某个设备，需要给它们提供电流和电压。这一步也很简单，只要设置一下引脚的输出状态即可。代码如下：

1> GPIO.（，状态）

状态可以设置为：

0 / GPIO.低 / 假

1 / GPIO.高 / 真

如果编码规则是GPIO.BOARD，那么它就是对应引脚的编号。

如果想一次性设置多个引脚，可以使用如下代码：

= [11,12]

GPIO.（，GPIO.LOW）GPIO.（，（GPIO.HIGH，GPIO.LOW））

您还可以使用 Input() 函数读取输出引脚的状态并将其用作输出值，例如：

1GPIO.（12，不是GPIO.input（12））

我们还经常需要读取引脚的输入状态，获取引脚输入状态的代码如下：

1GPIO.输入()

低水平回报

0 / GPIO.低 / 假

高水平回报

1 / GPIO.高 / 真

如果输入引脚悬空，则该引脚的值将悬空。换句话说，读取的值是未知的，因为它在按下按钮或开关之前未连接到任何信号。由于干扰，输入值可能会反复变化。使用以下代码可以解决问题：

2GPIO.设置（，GPIO.IN，=GPIO。）

GPIO.设置（，GPIO.IN，=GPIO。）

需要注意的是，上述读取代码只是获取当前时刻的引脚输入信号。

如果你需要实时监控引脚的状态变化，有两种方法。最简单、最原始的方法是每隔一段时间检查输入信号值，这称为轮询。如果你的程序在错误的时间读取，则很可能丢失输入信号。轮询以循环方式进行，这会占用更多处理器资源。响应 GPIO 输入的另一种方法是使用中断（边沿检测），其中边沿指的是信号从高到低（下降沿）或从低到高（上升沿）的变化。

轮询方法 1

GPIO.输入（）==GPIO.低：

经过

边缘检测

边沿是信号状态的变化，从低到高（上升沿）或从高到低（下降沿）。通常，我们更关心输入状态的边沿，而不是输入信号的值。这个状态的边沿称为事件。首先，我们介绍两个函数：

（） 功能

() 用于阻止程序继续执行，直到检测到边缘。换句话说，上面等待按钮按下的示例可以重写为：

= GPIO。（，，=5000）

如果为无：

打印（' '）

别的：

打印（'边缘开启'，）

（） 功能

该函数监控一个引脚，一旦引脚输入状态发生变化，call()函数就会返回true，如下代码所示：

4GPIO.(, GPIO.) # 在（）上添加边

# 下面的代码放在线程循环中执行。

如果是GPIO.()：

打印（' '）

上述代码需要你新建一个线程来循环遍历()的值，比较麻烦。

不过还有另外一种方式可以轻松检测状态，那就是直接传递回调函数：

6def（）：

print('这是一个边缘事件！')

打印（'边缘在 %s'%）

print('这是在你的主程序中运行的')

GPIO.（，GPIO.，=）

如果要设置多个回调函数，可以这样做：

9def（）：

打印（‘一’）

定义（）：

打印（‘二’）

GPIO。（，GPIO。）

GPIO.（，）

GPIO.（，）

注意：触发回调时，各个回调函数并不会同时执行，而是按照设置的顺序依次调用。

说了这么多，下面我们开始点亮我们的LED灯吧：

编写脚本：

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24#:utf-8

RPi.GPIO 作为 GPIO

时间

GPIO.(GPIO.BCM)

GPIO。（假）

# 控制 LED 闪烁

发光二极管 = 12

GPIO.设置（led，GPIO.OUT）

尝试：

while(真):

打印“明亮”

GPIO.（LED，1）

时间.睡眠(1)

打印‘熄灭’

GPIO.（LED，0）

时间.睡眠(1)

例如：

打印（e）

：

GPIO.()

将其上传到 Pi 并运行：

实验二：获取开关信号

实验1采用轮询方式实现。在本实验中，我们将使用边缘检测来获取开关信号的变化。

从扩展板的电路图我们可以看到这里有3个按钮，对应的BCM代码分别是17、18、27。

我们在这里使用 17 作为开关。

轮询方法

先给出轮询的方法，代码：

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17

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22# :utf-8

RPi.GPIO 作为 GPIO

时间

GPIO.(GPIO.BCM)

GPIO。（假）

# 检测开关

# 3个集成开关17、18、27的位置默认为1，按下后信号为0

= 17

GPIO.设置（，GPIO.IN，GPIO。）

尝试：

while(真):

如果 GPIO.input() == True:

print'获取开关 1 信号：%s'% GPIO.input()

时间.睡眠(1)

例如：

打印（e）

：

GPIO.()

输出：

10 获取开关1信号：1

获取开关1信号：1

获取开关1信号：1

获取开关1信号：1

获取开关1信号：1

获取开关1信号：0

获取开关1信号：0

获取开关1信号：0

获取开关1信号：1

获取开关1信号：1

当信号为 0 时，就是我们按下按钮的时候。但是，因为这里是轮询，所以有可能取不到任何值。也就是说，当我们按下按钮的那一刻， Pi 并没有获得这个变化。

边缘检测方法

通过边缘检测可以轻松检测到开关的变化：

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24

25# :utf-8

RPi.GPIO 作为 GPIO

时间

GPIO.(GPIO.BCM)

GPIO。（假）

# 检测开关

# 3个集成开关17、18、27的位置默认为1，按下后信号为0

= 17

GPIO.设置（，GPIO.IN，GPIO。）

定义（）：

打印（'按下按钮...'）

GPIO.（，GPIO.，=）

尝试：

while(真):

时间.睡眠(1)

例如：

打印（e）

：

GPIO.()

输出：

7 按下按钮...

按下按钮...

按下按钮...

按下按钮...

按下按钮...

按下按钮...

按下按钮...

好了，希望对看到这篇文章的你们有帮助(^_^)