树莓派在控制 GPIO 的时候一般有以下三种方式:
Python GPIO
该库更确切的名称为 raspberry-gpio-python,树莓派官方资料中推荐且容易上手。python GPIO 是一个小型的 python 库,可以帮助用户完成 raspberry 相关 IO 口操作。但是 python GPIO 库 还没有支持 SPI、I2C 或者 1-wire 等总线接口。除了 python GPIO 之外,还有众多的 python 扩 展库(例如 webiopi),毫无疑问的说 python 非常适合树莓派,树莓派也非常适合 python。
wiringPi
wiringPi 适合那些具有 C 语言基础,在接触树莓派之前已经接触过单片机或者嵌入式开发的人 群。wiringPi 的 API 函数和 arduino 非常相似,这也使得它广受欢迎。作者给出了大量的说明和 示例代码,这些示例代码也包括 UART 设备,I2C 设备和 SPI 设备等,毫无疑问地说 wiringPi 功能非常强大。
BCM2835 C Library
BCM2835 C Library 可以理解为使用 C 语言实现的相关底层驱动,它给我的感觉更像 STM32 的 库函数,BCM2835 C Library 的驱动库包括 GPIO、SPI 和 UART 等,可以通过学习 BCM2835 C Library 熟悉 BCM2835 相关的寄存器操作。如果有机会开发树莓派上的 linux 驱动,或自主开发 python 或 PHP 扩展驱动,可以从 BCM2835 C Library 找到不少的“灵感”。
准备工作
开始进行实验之前,可能需要自己动手焊接一个简单电路,也就是将一个 LED 灯和一个 1K 的 电阻串接并接在树莓派上,其次若是首次使用 GPIO,可能需要通过网络安装 GPIO 库,所以你 的树莓派得连接网络,硬件电路连接如下图所示:
首次使用这三种库都需要进行安装,下面就针对每一种库的安装方法进行简单说明
1,安装Python GPIO
行版本的系统已经安装好了,不过也可以使用
sudo apt-get install python-rpi.gpio
或者
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
Physical那一列对应的就是树莓派物理引脚的编号,BCM 就是BCM2835的定义,wPi那列就是
wiringPi的定义,当然在这里还能看到每个引脚的功能名称,当前工作模式以及当前电压。
用Python 实现
新建一个名为gpio_led.py 的文件,在windows下可以先新建一个记事本文件,然后把名字改
为 gpio_led.py 即可,注意扩展名也需要由原来的.txt更改为.py,在 Linux系统中也一样,然后
用记事本打开文件,输入如下内容:
# -*- coding: utf-8 -*-
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# BOARD编号方式,基于插座引脚编号
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 输出模式
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
while True:
GPIO.output(11, GPIO.HIGH)
time.sleep(1)
GPIO.output(11, GPIO.LOW)
time.sleep(1)
若是在 Windows下写的程序,则可以用一个 FTP软件将文件上传到树莓派中,然后用 cd命令
进入文件目录,通过下面命令即可执行该程序,是不是看到LED闪烁起来了!
sudo python gpio_led.py
若不想程序执行了可以使用 Ctrl+C结束 Python程序。
用WiringPi 实现
新建一个 gpio_led.c的文件,将如下程序代码输入文件中
#include <wiringPi.h>
int main(void)
{
wiringPiSetup() ;
pinMode (0, OUTPUT) ;
for(;;)
{
digitalWrite(0, HIGH) ; delay (500) ;
digitalWrite(0, LOW) ; delay (500) ;
}
}
若该文件是在Windows系统下新建的,则需要用 FTP软件上传到树莓派中,同样使用 cd命令
进入文件所在目录,然后使用如下命令进行程序的编译链接:
gcc -Wall -o gpio_led gpio_led.c -lwiringPi
成功编译后会在当前目录下生成一个名为gpio_led的文件,使用 sudo ./gpio_led命令即可运
行程序,当然你不想程序运行了也可以使用 Ctrl+C结束程序运行。
用BCM2835 C Library 实现
同样新建一个名为 gpio_led.c的程序文件,然后输入如下程序内容:
#include <bcm2835.h>
// P1插座第 11脚
#define PIN RPI_GPIO_P1_11
int main(int argc, char **argv)
{
if (!bcm2835_init())
return 1;
// 输出方式
bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP);
while (1)
{
bcm2835_gpio_write(PIN, HIGH);
bcm2835_delay(100);
bcm2835_gpio_write(PIN, LOW);
bcm2835_delay(100);
}
bcm2835_close();
return 0;
}
若该文件是在Windows系统下新建的,则需要用 FTP软件上传到树莓派中,同样使用 cd命令
进入文件所在目录,然后使用如下命令进行程序的编译链接:
gcc -Wall -o gpio_led gpio_led.c -lbcm2835
成功编译后会在当前目录下生成一个名为gpio_led的文件,使用 sudo ./gpio_led命令即可运行程序,当然你不想程序运行了也可以使用 Ctrl+C结束程序运行。
结束语
以上内容都是针对初次使用 GPIO时需要做的工作,GPIO 本身功能还是比较强大的,比如SPI,I2C,UART 总线控制等。
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