在树莓派上使用 GPIO Zero 控制 GPIO

树莓派的 40 Pin GPIO 引脚功能如下图。任何 GPIO 引脚都可以在软件中指定为输入或输出，可适用广泛的用途。



注意：GPIO 引脚的编号不按数字顺序排列，板上存在 GPIO 引脚 0 和 1（物理引脚 27 和 28），但进行了保留，用于高级用途（见下文）。

电压

两个5V引脚、两个3.3V引脚，以及一些不可配置的接地引脚(0V)。意味着输出设置为3.3V，输入为3.3V容差

输出

GPIO作为输出，可以设为高（3.3V) 或者低（0V).

输入

GPIO作为输入，可以读取为高（3.3V) 或者低（0V)。使用上拉或下拉电阻器可以更轻松地实现。GPIO2 和 GPIO3 固定上拉电阻，其他引脚可以在软件中配置。

其他

除了简单的输入和输出设备，GPIO引脚还可以用于各种替代功能，有些可用于所有引脚，有些可用于特定引脚。

• PWM (脉冲宽度调制)
  • 软 PWM 适用于所有端口
  • 硬 PWM 只适用于 GPIO12, GPIO13, GPIO18, GPIO19
• SPI
  • SPI0：MOSI (GPIO10); MISO (GPIO9); SCLK (GPIO11); CE0 (GPIO8), CE1 (GPIO7)
  • SPI1: MOSI (GPIO20); MISO (GPIO19); SCLK (GPIO21); CE0 (GPIO18); CE1 (GPIO17); CE2 (GPIO16)
• I2C
  • Data: (GPIO2); Clock (GPIO3)
  • EPROM Data: (GPIO0); EEPROM Clock (GPIO1)
• Serial
  • TX (GPIO14); RX (GPIO15)

GPIO pinout

可以在终端窗口，运行 pinout 查看参考信息。Raspberry Pi OS 默认已经安装好了 GPIO Zero Python 库。

有关 GPIO 引脚高级功能的更多详细信息，可参考这里。

权限

为了能使用 GPIO 端口，你需要将用户加到 gpio 组。 pi 用户默认是在 gpio 组中，其他用户需要自己加入。

sudo usermod -a -G gpio <username>

GPIO in Python

GPIO Zero 可以很方便使用 Python 控制 GPIO。

LED
使用 GPIO17 控制 led，示例：

from gpiozero import LED
from time import sleep

led = LED(17)

while True:
    led.on()
    sleep(1)
    led.off()
    sleep(1)

使用 python file 运行示例，Led 将反复闪烁和熄灭。

LED 函数包括：on()、off()、toggle() 和 blink()。

按键
使用 GPIO2 读取按键状态，示例：

from gpiozero import Button
from time import sleep

button = Button(2)

while True:
    if button.is_pressed:
        print("Pressed")
    else:
        print("Released")
    sleep(1)

按钮功能包括
属性：is_pressed、is_held
回调函数：when_pressed()、when_released()、when_held()
方法：wait_for_press()、wait_for_release()

按键 + LED
按键和 LED 组合使用：

from gpiozero import LED, Button

led = LED(17)
button = Button(2)

while True:
    if button.is_pressed:
        led.on()
    else:
        led.off()

或者：

from gpiozero import LED, Button

led = LED(17)
button = Button(2)

while True:
    button.wait_for_press()
    led.on()
    button.wait_for_release()
    led.off()

或者：

from gpiozero import LED, Button

led = LED(17)
button = Button(2)

button.when_pressed = led.on
button.when_released = led.off

更多关于 GPIO Zero Python 库，可参考这里。

本文转自树莓派开发者公众号