Beaglebone Black - 控制 BBB 板上的 LED 灯

BBB 的板上有五个 LED 灯，一个电源，四个其他指示灯，usr0 至 usr3 。这次学习是控制 usr0 至 3 让它们亮着，熄灭，闪。算是个 Hello World 实验。非常简单。

需要的材料：

• BBB 一台
• 购买BBB 自带的数据线一条
• 手提电脑或台式电脑，有 USB 插头的

首先用数据线把 BBB 和电脑连接，自动开机了之后，可以开始了。

这次三个做法都试试：

1. Bonescript
2. Python
3. C++

Bonescript

操作 Bonescript 做法是用 Cloud9，假设你没改过 BBB 的 usb0 网卡地址的话，从电脑浏览器打开 http://192.168.7.2:3000/ 即可。

右击文件夹目录添加个文件夹吧，然后右击添加文件（New File），命名注意扩展名，bonescript 是 JS，扩展名是 .js。

var b = require('bonescript');

var leds = ["USR0", "USR1", "USR2", "USR3"];

for(var i in leds) {
    b.pinMode(leds[i], b.OUTPUT);
}

var state = b.HIGH;
for(var i in leds) {
    b.digitalWrite(leds[i], state);
}

（话说安装了新的 OpenWriter 没有 code snippet 插件…）

首先 pinMode 设 output，LED给它 HIGH 用 digitalWrite 写进去即可。循环四个灯让它们全部点亮。给它 LOW，LED 就熄灭。试试。代码写好直接按上面的 Run 按钮运行。

然后是闪动，JS 就是个 setInterval 而已：

var b = require('bonescript');

var leds = ["USR0", "USR1", "USR2", "USR3"];

for(var i in leds) {
    b.pinMode(leds[i], b.OUTPUT);
}

var state = b.HIGH;

function toggle(){
    if(state===b.LOW){
        state = b.HIGH;
    } else {
        state = b.LOW;
    }
    for(var j in leds){
        b.digitalWrite(leds[j],state);
    }
}

setInterval(toggle,1000);

再可以加点代码让四个灯循环点亮熄灭，自己试试把。Bonescript 的 API 请查看这里。

Python

到了 Python 有点纠结，因为 Adafruit_BBIO 这个 module 有点问题，本来想直接用，但 usr0 没反应，实测过确实不行。详细我不研究了，遇上这些事比较恼火不看它了。

直接看看这些东西的工作原理，直接写吧。为求快捷，先看看 Stackoverflow 别人贴的一段代码，python3 的，请无视，只看代码：

import os 
  class SimpleGPIO:
      def __init__(self,gpio_pin):
          self.gpio_pin = gpio_pin
          os.system("echo %d > /sys/class/gpio/export" % self.gpio_pin)
          self.gpio_path = "/sys/class/gpio/gpio%d/"%gpio_pin
          with open(self.gpio_path+"direction") as f:
              self.direction = f.read()
      def write(self,value):
          if self.direction != "out":
              os.system("echo out > %sdirection"%self.gpio_path)
              self.direction = "out"
          os.system("echo %s > %svalue"%(value,self.gpio_path))
      def read(self):
          if self.direction != "in":
              os.system("echo in > %sdirection"%self.gpio_path)
              self.direction = "in"
          with open(self.gpio_path+value) as f:
              return f.read()

在 linux 操作硬件，用的是 sysfs ，以上代码是 GPIO 通用的 class，给 pin 号码创建即可，然后就可以调用 write 和 read，比较简单。如果是 python 控请自行按需改良以上，留着日后用。

然后看看 usr0 至 usr3 的灯在哪里，还有它们可以怎么玩：

在 /sys/class/leds 内，你会看到四个， beaglebone:green:usr0 至 3，再进去其中一个看看

简单英文能看懂的话，里面东西都写的很明白，咱们要它亮，和灭而已，只需要动 trigger，和 brightness，脚本试试效果呗，拿 usr0 开刀，下图显示了原来的值，和我写入了什么进去：

echo none > trigger

echo 1 > brightness

这时候，usr0 灯就是常亮的了，因为 trigger 设成 none，亮度为 1。那灭了它呢，就这样：

echo 0 > brightness

就是说，要它闪的话，首先清掉 trigger（改为值 none），然后把 brightness 循环写入 0 和 1 即可。python 写也只不过是这样而已：

import os
import time

class SimpleLED:
    def __init__(self,led_no):
        self.led_no = led_no
        self.led_path = "/sys/class/leds/beaglebone:green:usr%d/" % self.led_no
        os.system("echo none > %strigger" % self.led_path)
        self.state = "off"
    def On(self):
        if self.state != "on":
            os.system("echo 1 > %sbrightness" % self.led_path)
            self.state = "on"
    def Off(self):
        if self.state != "off":
            os.system("echo 0 > %sbrightness" % self.led_path)
            self.state = "off"
LEDs = [SimpleLED(i) for i in range(4)]
while True:
    for j in range(4):
        LEDs[j].On()
    time.sleep(1)
    for j in range(4):
        LEDs[j].Off()
    time.sleep(1)

你喜欢用 Cloud9 就开个档案贴以上代码上去，然后 run 即可，或者命令行执行，效果一样。闪呀闪…

Adafruit 那个到底有什么问题我不研究了。自己动手，丰衣足食。很简单的。代码就是创建 SimpleLED 时把 trigger 写入 none，要开灯 On() 时候对 brightness 写入 1，关灯 Off() 写入 0。

把原来的值写回去 trigger 和 brightness，即可还原，或者傻一点，重启亦可。

C++

sysfs 说明见 python 部分，C++ 直接上代码：

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<sstream>

using namespace std;

#define LED_PATH "/sys/class/leds/beaglebone:green:usr"

class LED{
        private:
                string path;
                int number;
                virtual void writeLED(string filename, string value);
                virtual void removeTrigger();
        public:
                LED(int number);
                virtual void turnOn();
                virtual void turnOff();
                virtual void flash(string delayms);
                virtual void outputState();
                virtual ~LED();
};

LED::LED(int number){
        this->number = number;
        ostringstream s;
        s << LED_PATH << number;
        path = string(s.str());
}

void LED::writeLED(string filename, string value){
        ofstream fs;
        fs.open((path+filename).c_str());
        fs << value;
        fs.close();
}

void LED::removeTrigger(){
        writeLED("/trigger", "none");
}

void LED::turnOn(){
        cout << "Turning LED" << number << " on." << endl;
        removeTrigger();
        writeLED("/brightness", "1");
}

void LED::turnOff(){
        cout << "Turning LED" << number << " off." << endl;
        writeLED("/brightness", "0");
}

void LED::flash(string delayms = "50"){
        cout << "Making LED" << number << " flash." << endl;
        writeLED("/trigger", "timer");
        writeLED("/delay_on", delayms);
        writeLED("/delay_off", delayms);
}

void LED::outputState(){
        ifstream fs;
        fs.open((path + "/trigger").c_str());
        string line;
        while(getline(fs, line)) cout << line << endl;
        fs.close();
}

LED::~LED(){
        cout <<"Destroying the LED object with path: " << path << endl;
}

int main(int argc, char* argv[]){
        if(argc != 2){
                cout << "Args error, on/off/flash/status supported only." << endl;
                return 1;
        }
        string cmd(argv[1]);

        LED led = LED(3);

        if(cmd=="on") led.turnOn();
        else if (cmd=="off") led.turnOff();
        else if (cmd=="flash") led.flash("100");
        else if (cmd=="status") led.outputState();
        else {
                cout << "Command invalid" << endl;
                return 1;
        }
        return 0;
}

代码来自 Exploring Beaglebone 这本书。原理和 python 一模一样，不解释了。

感觉以上有点侮辱你智慧的话，下一篇来个面包板，点亮上面的 LED，就会用到 GPIO 了。