树莓派GPIO

命令行执行下行,即可得树莓派管脚编码表。

$ gpio readall

也可看下图:

树莓派GPIO_第1张图片

  • BOARD 编号参考 Raspberry Pi 主板上 P1 接线柱的针脚编号。使用该方式的优点是无需考虑主板的修订版本,无需因为版本不同而重新连接线路和更改代码。
  • BCM编号侧重CPU寄存器,根据BCM2835的GPIO寄存器编号。
  • wiringPi编号侧重实现逻辑,把扩展GPIO端口从0开始编号,这种编号方便编程。

GPIO控制

shell直接控制GPIO

以GPIO18为例

  • 使GPIO18从内核空间暴露到用户空间,改变Linux标准输入输出的默认设备,重定向用户自定义的设备。此行命令的含义是:向export文件中写入18。执行该操作后,/sys/class/gpio下会增加一个gpio18文件夹。

pi@raspberrypi:~ $ sudo echo 18 > /sys/class/gpio/export

  • 可以查看一下GPIO18引脚(Linux中以文件形式存储,引脚视为设备)。第一行指移动到指定目录;第二行是查看该目录下文件(文件夹也是文件)。

pi@raspberrypi:~ $ cd /sys/class/gpio/gpio18

pi@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio18 $ ls

  • 设置GPIO18为输出模式。

pi@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio18 $ sudo echo out > direction

  • 向value文件中写入1,GPIO18输出高电平

pi@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio18 $ sudo echo 1 > value

  • 返回上级目录(如果需要)

$ cd ..

  • 返回HOME(如果需要)

$ cd ~

  • 注销GPIO18(如果需要)

pi@raspberrypi:~ $ sudo echo 18 > /sys/class/gpio/unexport

shell脚本控制GPIO 

  • 新建一个eg.sh文件

$ sudo nano eg.sh

写入下列内容:

echo $1 > /sys/class/gpio/export

echo out > /sys/class/gpio/gpio$1/direction

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio$1/value

sleep 5 #延时5秒

echo 0 > /sys/class/gpio/gpio$1/value

echo $1 > /sys/class/gpio/unexport

shell脚本可传入参数,$x代表第x个参数。 

  • 为eg.sh添加可执行权限

$ sudo chmod +x eg.sh

  • 运行。18为传入参数

$ sudo ./eg.sh 18

 Python通过RPI.GPIO命令控制GPIO

注意:该模块不适合应用到追求实时性或计数周期的应用中。这是由于无法预测 Ptyhon 何时繁忙,以及资源回收的时间。而且它是运行在基于 Linux 核心的系统中,也不合适用于实时应用——原因在于其它进程可能获得更高的 CPU 优先级。如果一定要追求实时操作,可以考虑加一块专用于操作的板子。

import RPi.GPIO as GPIO    #目前通过RPi.GPIO操作引脚应该只能用BOARD和BCM两种编编号

GPIO.setmode(GPIO.BCM)    #设置BCM编号
#GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

禁用警告。可能你的 Raspberry Pi 的 GPIO 上同时有多个脚本/循环,如果 RPi.GPIO 检测到某个针脚被设置为其它用途而非默认的状态(默认为输入),尝试配置某脚本时会被警告。

GPIO.setwarnings(False)   #禁用警告消息 

配置引脚(channel)

GPIO.setup(channel, GPIO.IN)       #输入
GPIO.setup(channel, GPIO.OUT)   #输出
GPIO.setup(channel, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)  #还可以指定输出通道初始值

输入输出

GPIO.input(channel)   #将返回 0 / GPIO.LOW / False 或者 1 / GPIO.HIGH / True
GPIO.output(channel, state)  # state可以是 0 / GPIO.LOW / False 或者 1 / GPIO.HIGH / True

清理。任何程序结束后,养成清理用过资源的好习惯。恢复所有用过的引脚状态为输入,可避免由于短路意外损坏树莓派。该操作仅会清理脚本使用过的引脚通道。

GPIO.cleanup()

运行python脚本(未开启root的话,需要sudo)

$ sudo chmod +x eg.py    #添加可执行权限
$ sudo python eg.py  #运行

PWM

  • 创建一个PWM实例
pwm = GPIO.PWM(channel, frequency)  #单位Hz,其值应大于0.0。
  • 启用PWM
pwm.start(dc)  # dc指定PWM信号的初始占空比,取值范围为0.0 ≤ dc ≤ 100.0
  • 更改PWM频率
pwm.ChangeFrequency(freq)
  • 更改PWM占空比
pwm.ChangeDutyCycle(dc)  

dc:指定PWM的新占空比,取值范围为0.0 ≤ dc ≤ 100.0。

  • 停止PWM
pwm.stop()  

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