Android Things入门-控制GPIO

（1） Android Things入门-环境搭建

上一篇简单的叙述一下Android Things系统的安装和环境配置，在文章最后我们导入了一个模板样例，使用Android Studio进行了编译和下载。环境也搭建好了，应用也都可以正常下载了，那接着就该对树莓派已有的接口和Android Things的功能进一步学习了。

我还是在 new-project-template 这个空白模板里学习GPIO控制的，而没有直接去看官方的GPIO例程，是希望自己可以写几行代码，出错了之后也能明白哪里的问题。

先介绍一下硬件电路连接，开关的一端连接输入引脚GPIO7，另一端连接GND；LED发光二极管正极接GPIO0，负极接GND。（关于树莓派3引脚图可自行搜索）

连接图

我们要实现当开关按下之后LED亮，松开开关后LED灭，是嵌入式入门最基础的GPIO操作。

接着看程序，MainActivity继承Activity之后重写了父类的onCreate和onDestroy方法，如果打开调试窗口里的Android Monitor可以看到下载之后启动会打印onCreate方法里的输出提示，我们就在onCreate方法里面处理GPIO读写功能。

在MainActivity中加入两个私有成员变量

private Gpio inputPin; // 输入引脚
private Gpio outputPin; // 输出引脚

把鼠标停留在当前行，按Alt+Enter可导入包含Gpio的包。

在onCreate方法里对这两个引脚进行设置

PeripheralManagerService service = new PeripheralManagerService();
try {
    inputPin = service.openGpio("BCM4");
    inputPin.setDirection(Gpio.DIRECTION_IN);
    inputPin.setActiveType(Gpio.ACTIVE_HIGH);

    outputPin = service.openGpio("BCM17");
    outputPin.setDirection(Gpio.DIRECTION_OUT_INITIALLY_LOW);
}
catch(IOException e) {}

我们需要实例化GPIO处理类PeripheralManagerService，初始化输入引脚打开“BCM4”引脚对应GPIO7(树莓派有几种不同的引脚命名方式)，设置引脚为输入，设置引脚悬空时为高电平。初始化输出引脚打开“BCM17”引脚对应GPIO0，设置输出默认为低电平。

检测GPIO可以有轮询和中断两种方式。
我们首先介绍轮询方式，就是不断的读输入IO的电平值。因此我们在onCreate方法里新建一个线程启动之后不断的读输入IO的值，对应的改变输出IO的值来控制LED发光。

(new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() { 
        try {
            while (true) {  // 线程中死循环的读inputPin对应IO的值
                boolean status = inputPin.getValue();
                if (status) {
                    outputPin.setValue(true);  // 如果status为true，我们就设置outputPin为true，则LED亮
                }
                else {
                    outputPin.setValue(false);
                }
                Thread.sleep(5000);
             }
       }
       catch(Exception e) 
       { 
            e.printStackTrace();
       }
   }
})).start();

中断方式在Android Things中用监听器来封装，我们对输入引脚设置监听，如果被触发则调用事件回调方法处理我们的逻辑。我们还是在onCreate这个方法里去实现，把上面介绍的建立线程部分注释掉防止冲突，留下输入输出的配置。我们以上升沿和下降沿都触发的事件为例，其他事件分别为

EDGE_NONE
EDGE_RISING
EDGE_FALLING
EDGE_BOTH

PeripheralManagerService service = new PeripheralManagerService();
try {
    inputPin = service.openGpio("BCM4");
    inputPin.setDirection(Gpio.DIRECTION_IN);
    inputPin.setActiveType(Gpio.ACTIVE_HIGH);
    gpioPin.setEdgeTriggerType(Gpio.EDGE_BOTH);  // 设置触发事件类型

    outputPin = service.openGpio("BCM17");
    outputPin.setDirection(Gpio.DIRECTION_OUT_INITIALLY_LOW);

    SensorCallBack callback = new SensorCallBack();
    gpioPin.registerGpioCallback(callback);  // 注册我们的回调
}
catch(IOException e) {}

我们在上面设置了事件之后，必须创建一个回调类来处理这个事件的触发，这个回调类必须继承GpioCallback，在MainActivity中最后面加入以下代码

private class SensorCallBack extends GpioCallback {
    @Override
    public boolean onGpioEdge(Gpio gpio) { 
        try {
            boolean callBackState = gpio.getValue();
            if(callBackState) {
                outputPin.setValue(false);
            }
            else {
                outputPin.setValue(true);
            }
        }
        catch(IOException ioe) { 
            ioe.printStackTrace();
        } 
        return true;
    } 
    @Override
    public void onGpioError(Gpio gpio, int error) {
        super.onGpioError(gpio, error);
    }
}

在回调类里有两个父类的方法需要我们重写来实现要处理的行为，一个是IO中断触发，另一个IO异常错误

public boolean onGpioEdge
public boolean onGpioError

最后编译下载，按照电路图的接线方法，当按键按下之后灯亮，松开之后灯灭。试试看吧。

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