树莓派 SAKS 扩展板上手把玩 之 绚丽的流水灯

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本文所介绍的内容基于树莓派瑞士军刀扩展板(SAKS),由于 SAKS 基于树莓派通用的 GPIO 设计,文中的原理和代码也适用于其他情况。

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本节将以绚丽、有趣的流水灯功能为基础,来说明如何通过 GPIO 来玩转 SAKS 扩展板。
SAKS 扩展板配备了8个 LED,这8个 LED 实际上被精心设计为两组,每组4个,一组是与数码管共享GPIO 引脚的透明蓝光 LED。要启用这一组 LED,请先确保 LED 的跳线被置为“ON”。另一组是独享GPIO 引脚的绿、黄、红色 LED。

功能

注释

BOARD
编码

BCM
编码

wiringPi
编码

LED排灯 LED-D2 第1个LED(蓝) 29 5 21
LED-D5 第2个LED(蓝) 31 6 22
LED-D3 第3个LED(蓝) 33 13 23
LED-D4 第4个LED(蓝) 35 19 24
LED-D6 第5个LED(绿) 27 0 30
LED-D7 第6个LED(绿) 28 1 31
LED-D8 第7个LED(黄) 26 7 11
LED-D9 第8个LED(红) 24 8 10

先试着点亮所有的 LED。要注意,给 SAKS 扩展板上 LED 低电平才能点亮它们,而高电平将会关闭它们。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import RPi.GPIO as GPIO
import time
#引脚采用BCM编码
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
#配置一个数组,依次对应8个灯的引脚BCM编码
pins = [5, 6, 13, 19, 0, 1, 7, 8] #GPIO ports
#定义一个便捷地设置引脚的方法
def setp(n, status='off'):
    if status == 'on':
        GPIO.output(n, GPIO.LOW)
    else:
        GPIO.output(n, GPIO.HIGH)
#遍历数组,将数组中8个LED引脚初始化
for i in pins:
    GPIO.setup(i, GPIO.OUT)
    setp(i, 'off')

try:
    #遍历数组,将数组中8个LED引脚置为ON同时点亮LED
    for i in pins:
        setp(i, 'on')
except:
    print "except"
    GPIO.cleanup()

是不是发现 LED 是被点亮了,本无需点亮的数码管也有一部分被点亮了?这是因为蓝色 LED 和数码管共用了 GPIO 引脚的关系(因为我们在设计 SAKS 时希望尽可能对 GPIO 实现高利用率)。要关掉数码管,只需要将数码管的位选关掉。至于为什么关掉位选就可以,这是数码管的特性。在后面的例程中,我们介绍到数码管时会详细介绍。

加入关掉数码管位选的逻辑之后,程序代码如下:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import RPi.GPIO as GPIO
import time
#引脚采用BCM编码
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
#配置一个数组,依次对应8个灯的引脚BCM编码
pins = [5, 6, 13, 19, 0, 1, 7, 8] #GPIO ports
#由于SAKS的蓝色LED和数码管共享引脚,此处将数码管位选关闭,只让信号作用于LED
GPIO.setup(17, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
GPIO.setup(27, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
GPIO.setup(22, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
GPIO.setup(10, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
#定义一个便捷地设置引脚的方法
def setp(n, status='off'):
    if status == 'on':
        GPIO.output(n, GPIO.LOW)
    else:
        GPIO.output(n, GPIO.HIGH)
#遍历数组,将数组中8个LED引脚初始化
for i in pins:
    GPIO.setup(i, GPIO.OUT)
    setp(i, 'off')

try:
    #遍历数组,将数组中8个LED引脚置为ON同时点亮LED
    for i in pins:
        setp(i, 'on')
except:
    print "except"
    GPIO.cleanup()

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那么如何让 LED 轮流点亮呢?只需要按照 SAKS 扩展板上 LED 的顺序,依次控制每个 LED 点亮并且同时关闭其它 LED。并通过加入循环,让流水灯周而复始流转。有了上面的基础,稍加思考后开始改进程序代码。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import RPi.GPIO as GPIO
import time
#引脚采用BCM编码
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
#配置一个数组,依次对应8个灯的引脚BCM编码
pins = [5, 6, 13, 19, 0, 1, 7, 8] #GPIO ports
#由于SAKS的蓝色LED和数码管共享引脚,此处将数码管位选关闭,只让信号作用于LED
GPIO.setup(17, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
GPIO.setup(27, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
GPIO.setup(22, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
GPIO.setup(10, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
#定义一个便捷地设置引脚的方法
def setp(n, status='off'):
    if status == 'on':
        GPIO.output(n, GPIO.LOW)
    else:
        GPIO.output(n, GPIO.HIGH)
#遍历数组,将数组中8个LED引脚初始化
for i in pins:
    GPIO.setup(i, GPIO.OUT)
    setp(i, 'off')

try:
    #当前即将点亮的LED在数组中的位置
    i = 0
    while True:
    	#点亮数组中第i个LED
    	setp(pins[i], 'on')
    	#延时0.1秒
        time.sleep(0.1)
    	#熄灭数组中第i个LED
    	setp(pins[i], 'off')
    	#改变i,使之对应到下一个LED,如果已经是最后一个LED,则对应到第1个LED
    	i += 1
    	if i == len(pins):
    		i = 0
except:
    print "except"
    GPIO.cleanup()

到这里,你已经发现只需要简单的几行代码,就能玩转 SAKS 的 LED 了!在黑夜里,流水灯效果是不是很赞?!

我们后面将介绍更多基于 SAKS 扩展板的有趣的内容,欢迎持续关注!

本文属于《树莓派瑞士军刀扩展板(SAKS)DIY 教程》系列文章,查看系列文章目录,请访问:http://shumeipai.nxez.com/swiss-army-knife-shield-for-raspberry-pi-diy-tutorials


8 评论

  1. 可以用c语言编写吗,因为恰好在学单片机。另外如果用c语言如何在树莓派上编译运行?新人求解。。

  2. 数码管那里怎么显示一个数字呢,直接开启A段是显示一个段的灯啊。。。什么时候出数字闹钟的教程。。。

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