Python自动化编程-树莓派GPIO编程(二)

树莓派我们编程一般都直接用高效的python，针对于GPIO编程，python也是有这一方面的库的，这里最有名也是最常用的就是RPI.GPIO了。这个库是专门为树莓派GPIO编程所设计的，利用它你可以愉快的像Arduino那样轻松控制GPIO管脚。

安装：

    sudo apt-get -y python-pip #安装pip

    sudo pip install rpi.gpio #安装RPI.GPIO

安装完成后在实际运用的时候，我们也会像arduino那样去设置输入输出，设置高低电平，获取针脚值等等，那下面我就把整理的内容函数都贴出来。

在这说一下管脚，拿到树莓派之后你会发现板子上有两排管脚，这对应这什么呢？请看下图：

（管脚对应）

当然如果说你的版本不同可能会略有差别，你同样可以使用gpio readall命令来打印出所有管脚：

（打印管脚）

好，做完上面的拓扑，我们来讲一下关于GPIO编程的一些常用函数。

    1.导入库：

    import RPi.GPIO as GPIO

    2.设置引脚模式：

    GPIO.setmode(GPIO.BMC/BOARD) #BMC或者BOARD模式

    3.设置引脚为输入：

    GPIO.setup(pin,GPIO.IN)

    4.设置引脚为输出：

    GPIO.setup(pin,GPIO.OUT)

    5.设置初始化高电平：

    GPIO.setup(pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.HIGH)

    6.设置初始化为低电平：

    GPIO.setup(pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)

当然python的好处是可以创建一个列表，然后将列表带入函数中，使其一次性执行多个针脚的输入输出，如：

    PinList=[pin1,pin2,pin3]

    GPIO.setup(PinList,GPIO.IN)

通过创建一个列表将列表中加入引脚的定义，实现多引脚同时设定为输入。

读取输入值：

GPIO.input(pinx) #input()方法可以读取pinx引脚的值

当然前提是你的引脚接了一些传感器，比如温度传感器，光线传感器等等。

上下拉：

先说什么是上下拉

上拉和下拉是指GPIO输出高电位(上拉)还是低电位(下拉)。上拉就是输入高电平，然后接一个上拉电阻（起保护作用），知道上拉就表示该端口在默认情况下输入为高电平。下拉就是输入低电平，然后接一个下拉电阻。

我们在做管脚的上下拉时，在电路设计上一般都是加上下拉电阻，但在树莓派身上如何不改变电路通过python去控制呢？

在python的GPIO初始化上可以用GPIO.setup(pinx,GPIO.IN,pull_up_down=GPIO.PUD_UP/GPIO.DOWN)来控制上下拉。

设置中断：

设置终端通常有两种方法，一种是wait_for_edge()，另一种为add_event_detect()，我们下面来介绍一下这两个中断。

1.wait_for_edge()：用于检测到边沿之前阻止程序运行

举个例子：

    channel = GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO_RISING, timeout=5000)

    if channel is None:

    print('Timeout occurred')

    else:

    print('Edge detected on channel', channel)

延时5秒，如果超时，程序继续执行，如果没有超时将继续等待。

2.add_event_detect()：对一个引脚进行监听，一旦引脚输入发生了改变，调用event_detected()函数会返回True

举个例子：

    GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING)

    do_something()

    if GPIO.event_detected(channel):

    print('Button pressed')

add_event_detect()多用于循环状态，并且它不会错过循环中输入状态的改变，多用在PyQt上。

PWM脉冲调节：

PWM这个多用在控制电机上，特别是对我们做树莓派小车对小车的控制上有很大的帮助。

我们用一个实例去说明：

    Pwm=GPIO.PWM(pin,frequence) #创建PWM实例

    Pwm.start(dc) #启动PWM dc值（0.0<dc<100.0）

    Pwm.ChangeFrequency(freq) #改变PWM频率

    Pwm.ChangeDutyCycle(dc) # 改变PWM的占空比0.0<=dc <=100.

    Pwm.stop() #停止PWM

后面我们在说几个常用的函数，比如输出、等待，并写一个控制小灯闪烁的Demo

GPIO口输出值：

GPIO.output(pinx,1/0)

1对应GPIO.HIGH（高电平）0对应GPIO.LOW（低电平）

延时函数：

time.sleep(秒数)

此函数为time库里面的，你要想使用必须在之前import time

今天暂且介绍这么多，我们下面写一个控制LED小灯闪烁的实例：

    import RPi.GPIO as GPIO //引入函数库

    import time

    RPi.GPIO.setmode(GPIO.BOARD) //设置引脚编号规则

    RPi.GPIO.setup(11, RPi.GPIO.OUT) //将11号引脚设置成输出模式

    while True

    GPIO.output(channel, 1) //将引脚的状态设置为高电平，此时LED亮了

    time.sleep(1) //程序休眠1秒钟，让LED亮1秒

    GPIO.output(channel, 0) //将引脚状态设置为低电平，此时LED灭了

    time.sleep(1) //程序休眠1秒钟，让LED灭1秒