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树莓派“瑞士军刀”扩展板教程 V1.X TO V2.X 的适配说明

本文介绍在树莓派瑞士军刀扩展板升级到V2.0之后,如何对原先V1.X的教程做出适当修改之后应用到V2.0的方法。以下将通过链接引用V1.0的内容并附上差异说明和代码变更来对每一个DIY应用进行阐述。

开始之前,你需要了解SAKS V2.0在硬件和SDK上做了哪些变更,可以参考硬件变更SDK变更

由于V2.0的引脚顺序重新定义过,因此原有教程中的引脚编号对应表需要自行对应到新版本。另外,SDK升级说明中关于LED组的调用方法也请特别注意。虽然Github上我们将SDK的目录结构做了调整,但我们尽可能保证了对旧有代码的兼容性,main.py 主程序中对SDK的导入依然可沿用之前的方式无需变更。

Lv1,树莓派瑞士军刀扩展板上手把玩

1.1、轻松搞定 GPIO 开发环境V1.X版例程
环境的安装未变更。原例程中用了一个LED作为测试,由于新SAKS的LED必须通过寄存器来操作,因此这里先改用蜂鸣器来测试。在以后的教程中将说明LED组的使用方法。

对照原例程,Python代码修改为

# -*- coding: utf-8 -*-
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# BOARD编号方式,基于插座引脚编号
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 输出模式
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)
 
while True:
    GPIO.output(12, GPIO.HIGH)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(12, GPIO.LOW)
    time.sleep(1)

C代码修改为

#include <wiringPi.h>
int main(void)
{
    wiringPiSetup();
    pinMode (26, OUTPUT);
    for(;;)
    {
        digitalWrite(26, HIGH); delay (500);
        digitalWrite(26, LOW); delay (500);
    }
}

其他部分不变,测试效果为蜂鸣器发出哔声。

1.2、绚丽的流水灯V1.X版例程
SAKS V2.0 LED组的操作方式改用由一片74HC595芯片驱动,该芯片的使用方法查看这里。我们已经将该驱动封装在SAKS SDK中,要在SAKS上实现原文中的流水灯效果变得异常简易。而下面我们将介绍在不使用SDK的情况下如何驱动LED组以便大家能对LED组的操作原理有深入理解。

完整代码如下:

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

DS = 6
SHCP = 19
STCP = 13

def init():
    GPIO.setup(DS, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(SHCP, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(STCP, GPIO.OUT)

    GPIO.output(DS, GPIO.LOW)
    GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW)
    GPIO.output(STCP, GPIO.LOW)

def writeBit(data):
    GPIO.output(DS, data)

    GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW)
    GPIO.output(SHCP, GPIO.HIGH)

#写入8位LED的状态
def writeByte(data):
    for i in range (0, 8):
        writeBit((data >> i) & 0x01)
    #状态刷新信号
    GPIO.output(STCP, GPIO.LOW)
    GPIO.output(STCP, GPIO.HIGH)

try:
    init()
    while True:
        #以下一组8个编码由一组二进制转换而成:
        #00000001,00000010,00000100,00001000,00010000,00100000,01000000,10000000
        #分别对应8个LED点亮状态
        for i in [0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80]:
            writeByte(i)
            time.sleep(0.1)
        #LED组全开
        #writeByte(0xff)
        #time.sleep(0.1)

except KeyboardInterrupt:
    print "except"
    #LED组全关
    writeByte(0x00)
    GPIO.cleanup()

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/water-lights
sudo python waterlights.py

1.3、通过串口登录树莓派V1.X版例程
步骤和流程完全没有变,排针位置有调整,请按照扩展板上注释所示接线(RX、TX、GND 注释已标注)。
1054988163-0

1.4、红色警报器V1.X版例程
将原代码中关于LED的部分注释掉(舍去LED闪烁效果)、修改蜂鸣器的引脚编号后即可正常运行。

PIN_NO_BEEP = 12
#PIN_NO_LED = 7
 
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIN_NO_BEEP, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
#GPIO.setup(PIN_NO_LED, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)

# 单次哔声和LED发光
def beep(seconds):
    GPIO.output(PIN_NO_BEEP, GPIO.LOW)
    #GPIO.output(PIN_NO_LED, GPIO.LOW)
    time.sleep(seconds)
    GPIO.output(PIN_NO_BEEP, GPIO.HIGH)
    #GPIO.output(PIN_NO_LED, GPIO.HIGH)

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/chime
sudo python chime.py

1.5、浪漫小夜灯V1.X版例程
SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。
新的SDK不再支持 SAKS.ledrow.items[n].on() 这种用法了,将原代码修改为 SAKS.ledrow.on_for_index(n) 即可。

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/nightlight
sudo python main.py

Lv2,树莓派瑞士军刀扩展板进阶例程

2.1、呼吸灯V1.X版例程
呼吸灯需要对IO口作PWM控制,而由于SAKS V2.0用来驱动LED的74HC595芯片并不支持该模式,因此无法实现该例程中的呼吸灯效果。

2.2、数字闹钟V1.X版例程
SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。将原代码中关于LED的部分注稍作调整后即可正常运行,其中关于LED操作的代码。
SAKS.ledrow.items[6].off()
改为
SAKS.ledrow.off_for_index(6)

SAKS.ledrow.items[6].on()
改为
SAKS.ledrow.on_for_index(6)

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/digital-clock
sudo python main.py

Lv3,树莓派瑞士军刀扩展板实用应用

3.1、数字温度计V1.X版例程
SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。本例程的代码仅需要将原SDK更新到SAKS SDK V2.0即可正常运行。
传感器安插位置和方向请参考下图:
1894376447-0
在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/temperature-display-ds18b20
sudo python main.py

3.2、CPU 温度显示和警报V1.X版例程
SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。本例程的代码仅需要将原SDK更新到SAKS SDK V2.0即可正常运行。
在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/CPU-temperature-display
sudo python main.py

3.3、树莓派关机键V1.X版例程
原例程中使用了单个LED的闪烁表示关机或重启前的状态。适配到SAKS V2.0上,我们需要对驱动LED的74HC595芯片操作方法做一个简单的封装来实现同样的效果。
修改后的完整代码如下:

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import os,sys
import signal

#定义关机键和关机状态指示灯的GPIO引脚
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
pin_btn = 20
DS = 6
SHCP = 19
STCP = 13

#初始化SAKS上相应按键,按键内部上拉
GPIO.setup(pin_btn, GPIO.IN, pull_up_down = GPIO.PUD_UP)

GPIO.setup(DS, GPIO.OUT)
GPIO.setup(SHCP, GPIO.OUT)
GPIO.setup(STCP, GPIO.OUT)

GPIO.output(DS, GPIO.LOW)
GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW)
GPIO.output(STCP, GPIO.LOW)

#初始化按下关机键的次数
press_times = 0
#按下关机键后等待并倒数10次
count_down = 10
led_on_reboot = 0
led_on_halt = 0

def writeBit(data):
    GPIO.output(DS, data)

    GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW)
    GPIO.output(SHCP, GPIO.HIGH)

#写入8位LED的状态
def writeByte(data):
    for i in range (0, 8):
        writeBit((data >> i) & 0x01)
    #状态刷新信号
    GPIO.output(STCP, GPIO.LOW)
    GPIO.output(STCP, GPIO.HIGH)

def onPress(channel):
    global press_times, count_down
    print('pressed')
    press_times += 1
    if press_times > 3:
        press_times = 1
    #重启模式
    if press_times == 1:
        #黄色LED亮
        writeByte(0x20)
        print('system will restart in %s' % (count_down))
    #关机模式
    elif press_times == 2:
        #红色LED亮
        writeByte(0x80)
        print('system will halt in %s' % (count_down))
    #模式取消
    elif press_times == 3:
        writeByte(0x00)
        print 'cancel'
        count_down = 10

#设置按键检测,检测到按下时调用 onPress 函数
GPIO.add_event_detect(pin_btn, GPIO.FALLING, callback = onPress, bouncetime = 500)

try:
    while True:
        #重启模式
        if press_times == 1:
            if count_down == 0:
                print "start restart"
                os.system("shutdown -r -t 5 now")
                sys.exit()
            led_on_reboot = not led_on_reboot
            #黄色 LED 闪烁
            if led_on_reboot:
                writeByte(0x20)
            else:
                writeByte(0x00)
        #关机模式
        if press_times == 2:
            if count_down == 0:
                print "start shutdown"
                os.system("shutdown  -t 5 now")
                sys.exit()
            led_on_halt = not led_on_halt
            #红色 LED 闪烁
            if led_on_halt:
                writeByte(0x80)
            else:
                writeByte(0x00)

        if press_times == 1 or press_times == 2:
            count_down -= 1
            print "%s second" % (count_down)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    print('User press Ctrl+c, exit;')
finally:
    GPIO.cleanup()

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/power-button
sudo python powerbutton.py

3.4、数字秒表V1.X版例程
SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。本例程的代码仅需要将原SDK更新到SAKS SDK V2.0即可正常运行。
在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/digital-stopwatch
sudo python main.py

Lv4,树莓派瑞士军刀扩展板挑战应用

4.1、PM2.5 指示灯V1.X版例程
SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。将原代码中关于LED的部分注稍作调整后即可正常运行。
SAKS.ledrow.items[n].on()
改为
SAKS.ledrow.on_for_index(n)

SAKS.ledrow.items[n].off()
改为
SAKS.ledrow.off_for_index(n)

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,将代码中的 cityid 和 key 根据实际情况替换。执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/pm25-display
sudo python main.py

4.2、站点宕机指示V1.X版例程
原例程中使用了单个LED的闪烁表示关机或重启前的状态。适配到SAKS V2.0上,我们需要对驱动LED的74HC595芯片操作方法做一个简单的封装来实现同样的效果。
关键代码修改如下:

def writeBit(data):
    GPIO.output(DS, data)

    GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW)
    GPIO.output(SHCP, GPIO.HIGH)

#写入8位LED的状态
def writeByte(data):
    for i in range (0, 8):
        writeBit((data >> i) & 0x01)
    #状态刷新信号
    GPIO.output(STCP, GPIO.LOW)
    GPIO.output(STCP, GPIO.HIGH)

while True:
    check()
    #正常状态,绿灯亮
    if status == 200:
        writeByte(0x04)
    #异常状态,黄灯亮
    elif status == 500 or status == 404 or status == 403:
        writeByte(0x10)
    #错误状态,红灯亮
    else:
        writeByte(0x40)

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git
cd SAKS-tutorials/site-check
sudo python sitecheck.py

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

本文来自:树莓派实验室
链接地址:http://shumeipai.nxez.com/2016/08/22/saks-tutorials-v1x-to-v2x-adaptation.html

5 Responses

  1. Humyem 2016年8月28日 / 00:14

    蜂鸣器的那个例子里,蜂鸣器端口的GPIO.BCM的代码貌似不是32而是12噢

  2. admin 2016年8月29日 / 12:19

    已修正,感谢指正

  3. xux 2017年10月21日 / 21:48

    pi@xux:/xx/dao/test $ python bibi.py
    bibi.py:7: RuntimeWarning: This channel is already in use, continuing anyway. Use GPIO.setwarnings(False) to disable warnings.
    GPIO.setup(12, GPIO.OUT)
    ^CTraceback (most recent call last):
    File “bibi.py”, line 11, in
    time.sleep(1)
    KeyboardInterrupt

    运行脚本的时候 如果在响的时候停掉,蜂鸣器可能会一直响

    再次执行脚本的时候会如上报错

  4. admin 2017年10月21日 / 21:55

    中断了一直响是正常的,因为电平没有被归位。 脚本报错这个需要具体看代码。

  5. xux 2017年10月21日 / 22:08

    请问怎么直接恢复所有电平?

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