引言
我身边大部分朋友是使用JAVA的，他们都对树莓派有不少兴趣，所以我干脆也探索一下如何使用JAVA来操作树莓派的GPIO接口，并写此文给想尝试树莓派的JAVA程序员参考。
Pi4j简要说明
要使用JAVA操作树莓派的GPIO，要借助一个第三方库： PI4J。以下是PI4J的官方说明：
This project is intended to provide a friendly object-oriented I/O API and implementation libraries for Java Programmers to access the full I/O capabilities of the Raspberry Pi platform. This project abstracts the low-level native integration and interrupt monitoring to enable Java programmers to focus on implementing their application business logic.
Pi4j是依赖wiringpi封装而成的，不仅能操作GPIO，还能使用I2C协议和SPI协议与硬件设备进行交互。
安装
安装PI4J之前，你需要先在树莓派里面安装两样东西：
- JDK
- WiringPi原生库
最新版的Raspbian系统貌似已经默认安装这两样东西了的。
安装PI4J有两种方式：
- 方式一（推荐），执行以下命令即可安装完成：
curl -s get.pi4j.com | sudo bash
- 方式二，下载安装包来安装，下载地址为http://get.pi4j.com/download/pi4j-1.1.deb，下载完毕后执行以下命令，即可完成安装：
sudo dpkg -i pi4j-1.1.deb
安装之后，PI4J的库放在以下目录：
/opt/pi4j/lib
如果你想更新PI4J，可以执行以下命令：
sudo apt-get install pi4j
或者
pi4j --update
如果想要卸载PI4J，可以执行以下命令
sudo apt-get remove pi4j 或 pi4j --uninstall
完全卸载方式：
curl -s get.pi4j.com/uninstall | sudo bash
PI4J的官方demo
安装PI4J之后，就应该尽快入门PI4J了，而学习PI4J最好的办法就是一边看着官方demo，一边动手写代码。
如果你按照上面的方式安装PI4J，那么官方文档在以下目录：
/opt/pi4j/examples
进入该目录，执行以下命令，可编译源代码：
sudo /opt/pi4j/examples/build
编译之后，你可以随意运行某个demo，比如这里运行BlinkGpioExample，那么执行以下命令：
./run BlinkGpioExample
demo简要解析
毕竟大家都是新手，光有代码恐怕还不能困惑，所以这里就拿一个例子讲解一下代码，方便大家入门。
在讲解之前，大家除了准备树莓派，还要先自备好led灯，以及一个开关按钮（某宝上搜有很多），因为大多的官方例子里都使用到。
好了，大家先看看两个图，这两个图表示这树莓派2（树莓派3点此）上的针脚。也就是我们所说的GPIO。
图一是真实树莓派的针脚图，图一的箭头1，箭头2指向图二顶头的两个针脚。这里需要注意的是，图二两边的粗体数字，这是PI4J的针脚编号。
好了，我们开始看代码，打开/opt/pi4j/examples/ControlGpioExample.java：
/*
* #%L
* **********************************************************************
* ORGANIZATION : Pi4J
* PROJECT : Pi4J :: Java Examples
* FILENAME : ControlGpioExample.java
*
* This file is part of the Pi4J project. More information about
* this project can be found here: http://www.pi4j.com/
* **********************************************************************
*/
import com.pi4j.io.gpio.GpioController;
import com.pi4j.io.gpio.GpioFactory;
import com.pi4j.io.gpio.GpioPinDigitalOutput;
import com.pi4j.io.gpio.PinState;
import com.pi4j.io.gpio.RaspiPin;
/**
* This example code demonstrates how to perform simple state
* control of a GPIO pin on the Raspberry Pi.
*
* @author Robert Savage
*/
public class ControlGpioExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
System.out.println("<--Pi4J--> GPIO Control Example ... started.");
// create gpio controller
final GpioController gpio = GpioFactory.getInstance();
// provision gpio pin #01 as an output pin and turn on
final GpioPinDigitalOutput pin = gpio.provisionDigitalOutputPin(RaspiPin.GPIO_01, "MyLED", PinState.HIGH);
// set shutdown state for this pin
pin.setShutdownOptions(true, PinState.LOW);
System.out.println("--> GPIO state should be: ON");
Thread.sleep(5000);
// turn off gpio pin #01
pin.low();
System.out.println("--> GPIO state should be: OFF");
Thread.sleep(5000);
// toggle the current state of gpio pin #01 (should turn on)
pin.toggle();
System.out.println("--> GPIO state should be: ON");
Thread.sleep(5000);
// toggle the current state of gpio pin #01 (should turn off)
pin.toggle();
System.out.println("--> GPIO state should be: OFF");
Thread.sleep(5000);
// turn on gpio pin #01 for 1 second and then off
System.out.println("--> GPIO state should be: ON for only 1 second");
pin.pulse(1000, true); // set second argument to 'true' use a blocking call
// stop all GPIO activity/threads by shutting down the GPIO controller
// (this method will forcefully shutdown all GPIO monitoring threads and scheduled tasks)
gpio.shutdown();
System.out.println("Exiting ControlGpioExample");
}
}
连接图
要查看上面代码的运行效果，需要按照如下图所示接入LED灯：
执行
连接之后，执行命令：
./run ControlGpioExample
输出
这个例子的LED输出应该是这样的：
Turn ON for 5 seconds
Turn OFF for 5 seconds
Turn ON for 5 seconds
Turn OFF for 5 seconds
Turn ON for 1 second
Turn OFF
更多的例子解析，可以直接看PI4J的官方网站，非常详细。官方网站：http://pi4j.com/index.html
开发maven环境
这里简要说一下maven开发环境。毕竟如果真要做一些好东西出来，自然少不了用maven来管理项目。
在树莓派上安装maven，参考官方文档：http://maven.apache.org/install.html
PI4J的maven配置是：
com.pi4j
pi4j-core
1.1
我的树莓派学习项目github地址：https://github.com/dasheng523/pi
我会一直学习，并加入一些模块的驱动开发代码。有兴趣的同学可以加入进来一起玩转树莓派。