控制GPIO的方式涵蓋: 運用RPi.GPIO庫, 運用GPIO Zero庫, 設定引腳模式, 讀取與寫入引腳狀態(tài), 運用中斷處理。其中, RPi.GPIO庫屬較常用的方法之一, 緣由是它給予了對Pi上GPIO引腳的詳盡控制。在詳盡闡述RPi.GPIO庫之前, 讓我們先知曉控制GPIO的基礎(chǔ)要點。一、RPi.GPIO 庫一個專門用以在Pi上對GPIO引腳予以控制的庫是RPi.GPIO , 其優(yōu)點涵蓋簡單具備易使用性、功能有著全面性、社區(qū)給予強大支持, 以下屬于運用RPi.GPIO庫操控GPIO引腳的具體步驟。1、安裝 RPi.GPIO 庫RPi.GPIO庫一般是預先安裝于操作系統(tǒng)里的。要是并沒有預先安裝, 能夠借助以下命令來進行安裝:sudo apt-get updatesudo apt-get install python3-rpi.gpio2、設置引腳模式在將操作 GPIO 引腳予以啟動之前, 要對引腳的模式進行設定。這涵蓋選用所采用的引腳編號系統(tǒng), 也就是 BCM 或者 BOARD, 并且對引腳的輸入或者輸出模式加以設定。import RPi.GPIO as GPIO使用 BCM 編號系統(tǒng)GPIO.setmode(GPIO.BCM)設置引腳 18 為輸出模式GPIO.setup(18, GPIO.OUT)3、讀取和寫入引腳狀態(tài)將引腳模式進行設置之后, 能夠?qū)斎胍_的狀態(tài)展開讀取, 或者針對輸出引腳的狀態(tài)去實施寫入操作。# 將引腳 18 設置為高電平GPIO.output(18, GPIO.HIGH)讀取引腳 18 的狀態(tài)input_state GPIO.input(18)print(引腳 18 的狀態(tài), input_state)4、使用中斷處理引腳狀態(tài)一旦產(chǎn)生變化, 就能夠自動執(zhí)行特定的用于回調(diào)的函數(shù), 這個執(zhí)行過程是在中斷處理的時候被允許的, 而此種情況對于那些有著實時響應需求的應用而言是極為有用的。# 定義回調(diào)函數(shù)def my_callback(channel):print(邊緣檢測到通道, channel)設置引腳 18 的中斷處理GPIO.add_event_detect(18, GPIO.BOTH, callbackmy_callback)5、清理 GPIO 設置程序結(jié)束之際, 需清理 GPIO 設置, 如此方可避免對別的程序造成影響。GPIO.cleanup()二、GPIO Zero 庫GPIO Zero是一個高級庫, 其目的在于簡化對GPIO引腳的控制, 它為常見的硬件設備進行了更高級的抽象, 它適合初學者以及快速開發(fā)。1、安裝 GPIO Zero 庫跟RPi.GPIO相類似, GPIO Zero一般是預先安裝在操作系統(tǒng)里的。要是沒有做預先安裝這件事, 那么能夠借助以下這般命令來完成安裝:sudo apt-get updatesudo apt-get install python3-gpiozero2、控制 LEDGPIO Zero給出了針對常見硬件裝置的高級抽象, 舉例來說, 操控LED僅僅需要幾行代碼:from gpiozero import LEDfrom time import sleepled LED(18)while True:led.on()sleep(1)led.off()sleep(1)3、讀取按鈕輸入讀取按鈕輸入同樣簡單from gpiozero import Buttonbutton Button(2)button.wait_for_press()print(按鈕被按下)三、項目應用案例1、智能家居控制系統(tǒng)利用Pi以及, 能夠搭建出一個簡易的智能家居控制系統(tǒng)。仿若, 借助 GPIO 引腳操控燈光、風扇等裝置的開關(guān)。import RPi.GPIO as GPIOimport timeGPIO.setmode(GPIO.BCM)GPIO.setup(18, GPIO.OUT)try:while True:command input(輸入 on 打開燈輸入 off 關(guān)閉燈)if command on:GPIO.output(18, GPIO.HIGH)elif command off:GPIO.output(18, GPIO.LOW)else:print(無效指令)except KeyboardInterrupt:passfinally:GPIO.cleanup()2、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在使傳感器去連接 Pi 的 GPIO 引腳的過程當中, 那么便能夠去建立起一個可進行環(huán)境監(jiān)測的這樣的系統(tǒng)。比如說, 采納 DHT11 傳感器來對溫度以及濕度予以監(jiān)測。import Adafruit_DHTDHT_SENSOR Adafruit_DHT.DHT11DHT_PIN 4while True:humidity, temperature Adafruit_DHT.read(DHT_SENSOR, DHT_PIN)if humidity is not None and temperature is not None:print(溫度{0:0.1f}C 濕度{1:0.1f}%.format(temperature, humidity))else:print(傳感器故障請檢查連接)time.sleep(2)四、注意事項1、電壓和電流限制Pi的GPIO引腳, 其電壓限制較低,是3.3V, 其電流限制也較低, 是16mA。所以, 在連接外部設備的時候, 要注意這些限制, 以免損壞引腳或者設備。2、使用中間繼電器倘若關(guān)乎需對高電壓進行把控或是負責大電流的裝置設施, 能夠運用中間繼電器或者光耦合器, 如此這般便可以確保Pi跟高電壓設備彼此之間實現(xiàn)隔離, 進而提升系統(tǒng)的安全性。3、調(diào)試和測試硬件連接以及編程開展之際, 建議最先著手調(diào)試與測試。能夠運用LED以及按鈕等簡易硬件予以初步測試, 借此確保GPIO引腳功能正常無誤。五、總結(jié)借助本文給出的介紹, 我們清楚了怎樣去利用控制GPIO引腳, 這里涵蓋RPi.GPIO庫, 還有GPIO Zero庫, 并且包括設置引腳模式, 以及讀取跟寫入引腳狀態(tài), 另外還有使用中斷處理等情況。在掌握這些基礎(chǔ)操作之后, 能夠依照實際提出的需求去構(gòu)建各種各樣基于Pi的智能硬件項目。具體到項目管理范疇內(nèi), 推薦選用研發(fā)項目管理系統(tǒng), 還有通用項目管理軟件, 它們能夠助力于高效地組織以及妥善地操控項目任務, 進而提升開發(fā)相關(guān)的效率。經(jīng)過持續(xù)的實踐以及學習, 您會具備熟練運用控制 GPIO 引腳的能力, 進而構(gòu)建出各類有意思且實用的硬件項目。祝愿您在學習與開發(fā)歷程中收獲成功相關(guān)問答FAQs1. 如何在中控制GPIO引腳2. 如何將GPIO引腳設置為輸入模式3. 如何將GPIO引腳設置為輸出模式