樹莓派的gpio有什么用_怎么用

　　樹莓派現(xiàn)在越來越火，網(wǎng)上樹莓派的資料也越來越多。樹莓派源自英國，國外嵌入式開源領(lǐng)域具有良好的分享精神，樹莓派各種集成庫也層出不窮，下面推薦幾個。

　　【python GPIO】

　　【開發(fā)語言】——python

　　【簡單介紹】——該庫更確切的名稱為raspberry-gpio-python，樹莓派官方資料中推薦且容易上手。python GPIO是一個小型的python庫，可以幫助用戶完成raspberry相關(guān)IO口操作。但是python GPIO庫還沒有支持SPI、I2C或者1-wire等總線接口。除了python GPIO之外，還有眾多的python擴展庫（例如webiopi），毫無疑問的說python非常適合樹莓派，樹莓派也非常適合python。

　　【wiringPi】

　　【開發(fā)語言】——C語言

　　【簡單介紹】——wiringPi適合那些具有C語言基礎(chǔ)，在接觸樹莓派之前已經(jīng)接觸過單片機或者嵌入式開發(fā)的人群。wiringPi的API函數(shù)和arduino非常相似，這也使得它廣受歡迎。作者給出了大量的說明和示例代碼，這些示例代碼也包括UART設(shè)備，I2C設(shè)備和SPI設(shè)備等，毫無疑問地說wiringPi功能非常強大。

　　【BCM2835 C Library】

　　【開發(fā)語言】——C語言

　　【簡單介紹】BCM2835 C Library可以理解為使用C語言實現(xiàn)的相關(guān)底層驅(qū)動，它給我的感覺更像STM32的庫函數(shù)，BCM2835 C Library的驅(qū)動庫包括GPIO、SPI和UART等，可以通過學(xué)習(xí)BCM2835 C Library熟悉BCM2835相關(guān)的寄存器操作。如果有機會開發(fā)樹莓派上的linux驅(qū)動，或自主開發(fā)python或PHP擴展驅(qū)動，可以從BCM2835 C Library找到不少的“靈感”。

　　GPIO基本介紹

　　GPIO（General Purpose I/O Ports）意思為通用輸入/輸出端口，通俗地說，就是一些引腳，可以通過它們輸出高低電平或者通過它們讀入引腳的狀態(tài)-是高電平或是低電平。GPIO是個比較重要的概念，用戶可以通過GPIO口和硬件進行數(shù)據(jù)交互（如UART），控制硬件工作（如LED、蜂鳴器等），讀取硬件的工作狀態(tài)信號（如中斷信號）等。GPIO口的使用非常廣泛。掌握了GPIO，差不多相當(dāng)于掌握了操作硬件的能力。

　　現(xiàn)在，我們先看看樹莓派上的GPIO是怎么樣的：

　　右上角的詳細(xì)圖：

　　我們重點看第二張詳細(xì)圖。這張圖上可以看到，每一個針腳都有Pin#和NAME字段。Pin代表的是該針腳的編號，其中01和02針腳對應(yīng)第一張圖中GPIO最右邊豎排的兩個針腳。而NAME代表的是該針腳的BCM名稱，當(dāng)然NAME也可以直接看得出針腳的默認(rèn)功能。比如 3.3v和5v代表著該針腳會輸出3.3v和5v的電壓，Ground代表著該針腳是接地的，GPIO0*則是一些待用戶開發(fā)的針腳。每個針腳都可以使用程序進行控制操作。

　　控制GPIO

　　想用python來控制GPIO，最便捷的辦法就是使用一些python類庫，比如樹莓派系統(tǒng)本身集成的RPi.GPIO。本文詳細(xì)介紹如何使用RPi.GPIO來控制GPIO。

　　導(dǎo)入RPi.GPIO模塊

　　可以用下面的代碼導(dǎo)入RPi.GPIO模塊。

　　import RPi.GPIO as GPIO

　　引入之后，就可以使用GPIO模塊的函數(shù)了。如果你想檢查模塊是否引入成功，也可以這樣寫：

　　try：

　　import RPi.GPIO as GPIO

　　except RuntimeError：

　　print（“引入錯誤”）

　　針腳編號

　　在RPi.GPIO中，同時支持樹莓派上的兩種GPIO引腳編號。第一種編號是BOARD編號，這和樹莓派電路板上的物理引腳編號相對應(yīng)。使用這種編號的好處是，你的硬件將是一直可以使用的，不用擔(dān)心樹莓派的版本問題。因此，在電路板升級后，你不需要重寫連接器或代碼。

　　第二種編號是BCM規(guī)則，是更底層的工作方式，它和Broadcom的片上系統(tǒng)中信道編號相對應(yīng)。在使用一個引腳時，你需要查找信道號和物理引腳編號之間的對應(yīng)規(guī)則。對于不同的樹莓派版本，編寫的腳本文件也可能是無法通用的。

　　你可以使用下列代碼（強制的）指定一種編號規(guī)則：

　　GPIO.setmode（GPIO.BOARD）

　　# or

　　GPIO.setmode（GPIO.BCM）

　　下面代碼將返回被設(shè)置的編號規(guī)則

　　mode = GPIO.getmode（）

　　警告

　　如果RPi.GRIO檢測到一個引腳已經(jīng)被設(shè)置成了非默認(rèn)值，那么你將看到一個警告信息。你可以通過下列代碼禁用警告：

　　GPIO.setwarnings（False）

　　引腳設(shè)置

　　在使用一個引腳前，你需要設(shè)置這些引腳作為輸入還是輸出。配置一個引腳的代碼如下：

　　# 將引腳設(shè)置為輸入模式

　　GPIO.setup（channel， GPIO.IN）

　　# 將引腳設(shè)置為輸出模式

　　GPIO.setup（channel， GPIO.OUT）

　　# 為輸出的引腳設(shè)置默認(rèn)值

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

　　釋放

　　一般來說，程序到達(dá)最后都需要釋放資源，這個好習(xí)慣可以避免偶然損壞樹莓派。釋放腳本中的使用的引腳：

　　GPIO.cleanup（）

　　注意，GPIO.cleanup（）只會釋放掉腳本中使用的GPIO引腳，并會清除設(shè)置的引腳編號規(guī)則。

　　輸出

　　要想點亮一個LED燈，或者驅(qū)動某個設(shè)備，都需要給電流和電壓他們，這個步驟也很簡單，設(shè)置引腳的輸出狀態(tài)就可以了，代碼如下：

　　GPIO.output（channel， state）

　　狀態(tài)可以設(shè)置為0 / GPIO.LOW / False / 1 / GPIO.HIGH / True。如果編碼規(guī)則為，GPIO.BOARD，那么channel就是對應(yīng)引腳的數(shù)字。

　　如果想一次性設(shè)置多個引腳，可使用下面的代碼：

　　chan_list = ［11，12］

　　GPIO.output（chan_list， GPIO.LOW）

　　GPIO.output（chan_list， （GPIO.HIGH， GPIO.LOW））

　　你還可以使用Input（）函數(shù)讀取一個輸出引腳的狀態(tài)并將其作為輸出值，例如：

　　GPIO.output（12， not GPIO.input（12））

　　讀取

　　我們也常常需要讀取引腳的輸入狀態(tài)，獲取引腳輸入狀態(tài)如下代碼：

　　GPIO.input（channel）

　　低電平返回0 / GPIO.LOW / False，高電平返回1 / GPIO.HIGH / True。

　　如果輸入引腳處于懸空狀態(tài)，引腳的值將是漂動的。換句話說，讀取到的值是未知的，因為它并沒有被連接到任何的信號上，直到按下一個按鈕或開關(guān)。由于干擾的影響，輸入的值可能會反復(fù)的變化。

　　使用如下代碼可以解決問題：

　　GPIO.setup（channel， GPIO.IN， pull_up_down=GPIO.PUD_UP）

　　# or

　　GPIO.setup（channel， GPIO.IN， pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN）

　　需要注意的是，上面的讀取代碼只是獲取當(dāng)前一瞬間的引腳輸入信號。

　　如果需要實時監(jiān)控引腳的狀態(tài)變化，可以有兩種辦法。最簡單原始的方式是每隔一段時間檢查輸入的信號值，這種方式被稱為輪詢。如果你的程序讀取的時機錯誤，則很可能會丟失輸入信號。輪詢是在循環(huán)中執(zhí)行的，這種方式比較占用處理器資源。另一種響應(yīng)GPIO輸入的方式是使用中斷（邊緣檢測），這里的邊緣是指信號從高到低的變換（下降沿）或從低到高的變換（上升沿）。

　　輪詢方式

　　while GPIO.input（channel） == GPIO.LOW：

　　time.sleep（0.01） # wait 10 ms to give CPU chance to do other things