代码收藏家技术教程 2023-09-20

树莓派上点亮LED灯的简单详细方法揭秘

文章目录

树莓派开发与STM32开发的比较

原理图以及树莓派引脚展示

点灯步骤

读取树莓派布局

树莓派开发与STM32开发的比较

树莓派和STM32都是常用的嵌入式设备，都可以使用GPIO来控制LED灯。它们的点灯方式和使用的编程语言以及开发环境略有不同:

相同点：

控制LED的原理都是使用GPIO输出高电平或低电平来点亮或关闭LED灯。

都需要使用适当的电阻来限制电流，以保护LED和芯片不被烧坏。

在编写控制代码时，都需要设置GPIO口为输出模式，以便灯亮控制。代码都需要类似 GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT) 这样的设置。

差异：

使用树莓派点灯时，可以不用初始化硬件；而STM32点灯时需要初始化的。

树莓派使用的是Linux操作系统，可以用Python等语言在操作系统层面上编写代码，对于开发者来说较为友好，使用编码时依赖的库也较多，开发速度较快。而STM32一般使用 C/C++编程，需要对硬件有一定的理解。

树莓派是一种基于Linux操作系统的开发板，处理能力较为强大，支持较多的软件，可用做很多类似于PC的应用（比如网络通讯、控制、通信等）或某些需要比较高的软件算力运算的应用。而STM32更侧重于与其它电子器件集成、实现控制及数据处理和物联网等，处理能力没有树莓派高。

对于单一的应用领域，STM32芯片电路更为小巧，在成本和功耗两方面的考虑下更加适合于它的应用领域。而树莓派在继承了嵌入式操作与控制的特点后，又兼具了计算机的行为，因而方便开发设计者在树莓派上进行嵌入式和PC操作系统上的软件开发，且可实现具有很大的灵活性。

原理图以及树莓派引脚展示

在树莓派官网可查找到下面原理图(已经模拟接上LED)：

同样可以在树莓派官网可查找到引脚的对照表：

(注：本表格适用于各版本，并且兼容26Pin的树莓派B，树莓派B为26Pin，其引脚对应于上表的前26Pin。)
这里小编给个建议：开发前最好去看看这个表，因为树莓派在不同编码方式下拥有不用的引脚分配方式。

通过引脚对照表知：不同的编码方式所对应的引脚是不一样的，例如：在wPi编码格式下引脚8，而BCM编码格式下引脚就改成2，实际的物理引脚就变成4。

如果大家不能够确定上述两图是否与自己的树莓派引脚是否匹配，也可在命令行中输入gpio readall。若大家第一次使用gpio命令可能会报错bash: gpio: command not found，这个是因为树莓派4自带的wiringPi 库默认是 2.50 ，无法映射到 gpio ，所以需要更新到 2.52 才能与树莓派映射。zero2w 则需要 2.60 。我们可以在命令行中输入下面两台命令解决这个问题：

# 下载 2.52 版本的 wiringPi
wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb

# 安装
sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb

然后再输入命令gpio readall即可获得下面结果：

通过上述三图，不难看出，当树莓派的物理引脚为16时，,BCM编码方式下该引脚为23，wPi编码方式下期引脚为4。

点灯步骤

我们可以使用RPi.GPIO这个库来控制GPIO，导入RPi.GPIO库:

import RPi.GPI0 as GPIO

如果此时运行代出现报错，通过以下命令即可安装:

pip3 install RPi.GPIO

在导入模块后要做的第—件事就是确定所采用的GPIO引脚编码方式:

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

如果大家想要换一种编码方式，那么只需要将GPIO.setup前两句换成下面两句即可实现相同的功能：

# 设置编码方式
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 设置引脚
GPIO_Pin = 16

(注:使用该编码方式的好处是:树莓派各版本的BOARD编码方式是相同的，所以就算更换了树莓派版本，我们也无需修改代码。)

确定完编码方式之后，我们就要设置所用到的GPIO引脚(先设置，再使用):

#将引脚设置为输入模式
GPIO.setup (GPIO_Pin,GPIO.IN)

#将引脚设置为输出模式
GPI0.setup (GPIO_Pin,GPIO.OUT)

设置完之后，我们就可以通过GPIO.input和GPIO.output来接收或者发送高低电平:

#通过GPIO.input方法来判断接收的是高电平还是低电平
if GPIO.input(num) == GPIO.HIGH:
	print(1)
else:
    print(0)

#通过GPI0.output方法来发送高低电平
GPI0.output(num，GPIO.HIGH)
GPI0.output(num，GPIO.LOw)

使用完GPIO引脚后，我们要调用GPIO.cleanup()来将引脚释放掉:

#释放GPIO引脚资源
GPIo.cleanup ()

完整源码：

函数ledTest实现LED间隔1s闪烁。

def ledTest():
    """ 在树莓派上制作LED闪烁  时间间隔为1s """
    # 设置编码方式
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    # 设置引脚
    GPIO_Pin = 23

    # 设置GPIO引脚
    GPIO.setup(GPIO_Pin, GPIO.OUT)

    while True:
        # 用16号引脚输出一个高电平，灯亮
        GPIO.output(GPIO_Pin, GPIO.HIGH)
        # 等1秒
        time.sleep(1)

        # 用16号引脚输出一个低电平，灯灭
        GPIO.output(GPIO_Pin, GPIO.LOW)
        # 等1秒
        time.sleep(1)

    # 使用结束，释放引脚
    GPIO.cleanup()