树莓派4B-WiringPi库的安装和使用 (C和Python版)

本文适合：掌握一定的linux常用基本命令，有C或Python编程基础的读者。

有很多入坑树莓派的新手会Python或者C语言，想玩转树莓派上的GPIO硬件资源，但是又不知道从何下手，本文就是一篇让新手入门树莓派GPIO硬件编程的文章。

通过安装WiringPi库，让树莓派的硬件编程变的和Arduino编程一样简单。

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WiringPi库简介

WiringPi官网：http://wiringpi.com/ （可能需要科学上网）

WiringPi是一个用C语言编写的、基于PIN的GPIO访问库，提供了GPIO、I2C、SPI、UART和PWM等库，对于树莓派的GPIO编程相当方便。目前可在基于BCM2835、BCM2836和BCM2837的树莓派中使用。其他详细介绍请参看wiringPi官网介绍。

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开发/使用环境：

• 硬件：树莓派4B，内存：1GB，SD卡：16GB；
• 系统：树莓派官方 Raspberry Pi 32bit 系统。

以下操作若未特殊说明，则都在树莓派系统上进行。

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WiringPi库-C语言版

库的获取与安装

有2种方式 获取wiringPi库：

方法1：从官方获取deb包来安装

官方地址：http://wiringpi.com/wiringpi-updated-to-2-52-for-the-raspberry-pi-4b/
目前（2020-09）官方WiringPi最新版本是V2.52。
参照官方文档，执行指令：

# 选择要保存的目录，笔者是用户根目录下的Work
cd ~/Work

# 下载deb包
wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb

# 安装deb包
sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb

安装成功后，输入命令：gpio -v，可以查看WiringPi的版本，如下图：

可以看到WiringPi版本是V2.52的。

注： 树莓派4B必须使用V2.52或以上版本的WiringPi库，否则gpio编程可能会出现问题。
比如：从软件仓库安装的WiringPi是V2.50版本的，在执行gpio readall指令时，会出现如下错误：
Oops - unable to determine board type... model: 17

如下图：

安装V2.52版本就可以成功执行了，如下图：

• BCM BCM2835库中GPIO编号
• wPi WiringPi库中GPIO的编号
• Name GPIO名称、功能
• Physical 物理引脚编号

注： 后面的编程示例，将会用到该图中的GPIO引脚编号，我们使用的是WiringPi库，主要看wPi这一栏。
比如：你要操作树莓派的GPIO0口，在编程时，对应WiringPi的API调用中，引脚编号就要填入 0 。

方法2：从GitHub获取WiringPi源码来安装

• 官方地址：https://git.drogon.net/
  官方的源码地址好像不可用，打开提示如下:

  git.drogon.net is currently unavailable.

• 非官方地址：https://github.com/WiringPi/WiringPi
  看介绍，这个仓库已经成为上一个“官方”源代码发行版的镜像，会持续更新。目前（2020-09）版本是V2.60。

目前 https://github.com/WiringPi 仓库支持的版本有：C/C++、Python、PHP、Node、Ruby、Perl。

执行以下命令，获取源码(笔者在Work目录下保存)：

git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi.git

进入刚下在完成的WiringPi目录，打开INSTALL文件，查看安装方法。

输入以下命令，开始编译、安装：

    # 安装
    ./build
    # 卸载
    ./build uninstall

安装成功后如下图：

执行命令gpio -v，查看WiringPi版本，是V2.60的。

注： 后面的C语言相关编程示例都将以V2.60来演示。

示例

点亮你的LED

1） 示例代码：

1.  
2. #include
3. #include
4.  
5. #define LED0 0 // 设置GPIO0为控制LED的引脚
6.  
7. int main()
8. {
9. printf("Hello world\n");
10.  
11. wiringPiSetup(); // 初始化gpio
12. pinMode(LED0, OUTPUT); // 设置gpio0为输出模式
13.  
14. while (1) {
15. // 设置GPIO0为高电平
16. printf("Set GPIO0 : H\n");
17. digitalWrite(LED0, HIGH);
18. delay(1000);
19.  
20. // 设置GPIO0为低电平
21. printf("Set GPIO0 : L\n");
22. digitalWrite(LED0, LOW);
23. delay(1000);
24. }
25.  
26. return 0;
27. }

保存文件名为：gpio.c

2） 编译代码

输入如下指令：

1. gcc gpio.c -o gpio -lwiringPi

• -lwiringPi 选项，链接WiringPi库。

3）运行程序

输入如下指令：

1. ./gpio

树莓派和LED的接线：

树莓派GPIO	LED
GPIO0	负极
3.3V	正极

注： 使用3.3V，一般直径5mm的LED灯可以不用串联电阻，具体还是要根据自己LED灯的额定电流而定，一般是10mA~30mA。有的LED灯的电流很小，需要串电阻，以免LED灯烧毁。

终端提示图：

效果图如下(为了简便，笔者的LED没有串电阻，为保险起见，最好串一个470R左右的电阻限流)：

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WiringPi库-Python版

库的获取

仓库地址：https://github.com/WiringPi/WiringPi-Python

WiringPi for Python版：

• 实现类似Arduino接线的功能
• 实现管理IO扩展的新功能

库的安装

有如下2种安装方式。

方法1：快速安装

根据WiringPi-Python官方文档，输入以下命令，即可安装Python版的WiringPi库。

1. # Python2.x 版本
2. pip install wiringpi
3.  
4. # Python3.x 版本
5. pip3 install wiringpi

注： 若安装失败，可尝试下面的编译安装。

方法2：编译、安装

1）输入以下命令，获取源码。

1. git clone --recursive https://github.com/WiringPi/WiringPi-Python.git

注： --recursive选项，可以自动拉取子模块，否则就需要手动下载。

2）编译、安装

进入刚下载的WiringPi-Python文件夹，打开README.rst文件，查看如何编译和安装。

输入以下命令，编译、安装：

1. # Python2.x 版本
2. sudo python setup.py install
3.  
4. # or
5. # Python3.x 版本
6. sudo python3 setup.py install

可能出现错误，如图：

缺少swig模块，按照提示，输入命令sudo apt install swig安装swig，完成后，然后再实行sudo python setup.py install编译、安装。

可能出现的错误，如图：

这是由于在git时没有加上--recursive选项，导致子模块C语言版的WiringPi源文件未下载，那就需要再下载C语言版的WiringPi库，下载地址见上面C语言版库的获取。
下载完成后，将C语言WiringPi目录下的所有文件剪切到Python版的WiringPi目录下，如下图：

然后再次执行sudo python setup.py install编译、安装。成功后如下图：

3）测试一下Python库
打开examples文件夹，执行python delay.py，运行示例程序，该示例会先显示hello World，等待1.5秒后，再显示hi again，如下图：

注： 若运行出错，提示wiringpi模块未找到，就重启一下树莓派。

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示例

点亮你的LED

本节介绍使用Python版的库，操作树莓派GPIO口。

看考WiringPi-Python里的README文件，里面介绍了一些库的使用方法。
也可以参考examples目录下的例子。

1）点灯示例：

1. #!/usr/bin/env python
2. # coding=utf-8
3.  
4. import wiringpi
5.  
6. # 设置LED控制引脚为GPIO0
7. LED0 = 0
8.  
9. OUTPUT = 1
10. INPUT = 0
11. HIGH = 1
12. LOW = 0
13.  
14. # gpio初始化
15. wiringpi.wiringPiSetup()
16. # 设置gpio0 为输出模式
17. wiringpi.pinMode(LED0, OUTPUT)
18.  
19. # 循环点亮和熄灭LED
20. while 1:
21. # 设置gpio0高电平
22. print 'Set GPIO0 : H'
23. wiringpi.digitalWrite(LED0, HIGH)
24. wiringpi.delay(1500) # 延时 1.5 seconds
25.  
26. # 设置gpio0低电平
27. print 'Set GPIO0 : L'
28. wiringpi.digitalWrite(LED0, LOW)
29. wiringpi.delay(1500) # 延时 1.5 seconds

2）运行程序

输入python gpio.py，即可运行程序，led会不停地闪烁，间隔1.5s。

树莓派和LED的接线：

树莓派GPIO	LED
GPIO0	负极
3.3V	正极

注： 使用3.3V，一般直径5mm的LED灯可以不用串联电阻，具体还是要根据自己LED灯的额定电流而定，一般是10mA~30mA。有的LED灯的电流很小，需要串电阻，以免LED灯烧毁。

终端提示图：

效果图如下(为了简便，笔者的LED没有串电阻，建议读者最好串一个470R左右的电阻限流，避免LED烧毁)：

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本文主要是针对WiringPi库，使用C和Python基础编程的介绍，WiringPi库自带也有一些示例，有能力的可自行研究。

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附录

WiringPi中文API文档、deb包等

• WiringPi中文API文档，针对C语言的，Python也可以参考一下。
• WiringPi离线版deb包，V2.52版
• WiringPi库和WiringPi-Python库源码包，V2.60版

百度云
链接：https://pan.baidu.com/s/1Dp6MUUyL29t8oLLfvhO3EA
提取码：dnqg

参考文献

• WiringPi官方文档
• WiringPi第三方GitHub仓库

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