RPi.GPIO 模块使用基础

更新日志:

  • 2016 年 12 月 30 日更新:根据 2016 年 1 月 1 日更新的官方文档补充了缺失部分翻译。
  • 2013 年 5 月 25 日更新:根据 2013 年 3 月 30 日更新的官方文档完成了初步翻译。

本文会在适当的时间里进行增删改等操作,如果您对该文感兴趣,可以仅收藏本页。

本文链接:RPi.GPIO 模块使用基础

该程序包提供了一个在 Raspberry Pi 中控制 GPIO 的类。

注意,该模块不适合应用到追求实时性或计数周期的应用中。这是由于您无法预测 Python 何时繁忙,以及资源回收的时间。而且它是运行在基于 Linux 核心的系统中,也不合适用于实时应用 - 原因在于其它进程可能获得更高的 CPU 优先级。如果您一定要追求实时操作的性能,可以考虑购买一块 Arduino 主板 http://www.arduino.cc!

本文是 RPi.GPIO 模块文档系列文章的第一篇,除本文外还包括以下几篇:

导入模块

导入 RPi.GPIO 模块:

1
import RPi.GPIO as GPIO

通过该操作,您可以将模块名称映射为 GPIO,以便接下来您其它脚本进行使用。

导入模块并检查它是否导入成功,可以尝试:

1
2
3
import RPi.GPIO as GPIO
except RuntimeError:
print(“导入 RPi.GPIO 时出现错误!这可能由于没有超级用户权限造成的。您可以使用 'sudo' 来运行您的脚本。”)

针脚编号

目前有两种方式可以通过 RPi.GPIO 对 Raspberry Pi 上的 IO 针脚进行编号。

第一种方式是使用 BOARD 编号系统。该方式参考 Raspberry Pi 主板上 P1 接线柱的针脚编号。使用该方式的优点是无需考虑主板的修订版本,您硬件始终都是可用的状态。您将无需从新连接线路和更改您的代码。

第二种方式是使用 BCM 编号。这是一种较低层的工作方式 - 该方式参考 Broadcom SOC 的通道编号。使用过程中,您始终要保证主板上的针脚与图表上标注的通道编号相对应。您的脚本可能在 Raspberry Pi 主板进行修订版本更新时无法工作。

指定您所使用的方式(必须指定):

1
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

或者

1
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

警告

可能您的 Raspberry Pi 的 GPIO 上同时有多个脚本/循环。因此,如果 RPi.GPIO 检测到某个针脚被设置为其它用途而非默认的状态(默认为输入),您会在尝试配置某脚本时得到警告消息。

禁用该警告消息:

1
GPIO.setwarnings(False)

配置通道

您需要为每个用于输入或输出的针脚配置通道。

配置为输入的通道:

1
GPIO.setup(channel, GPIO.IN)

(通道编号是基于您所使用的编号系统所指定的(BOARD 或 BCM)。)

更多关于输入通道的进阶信息可以在这里找到。

配置为输出的通道:

1
GPIO.setup(channel, GPIO.OUT)

(通道编号是基于您所使用的编号系统所指定的(BOARD 或 BCM)。)

您还可以指定输出通道的初始值:

1
GPIO.setup(channel, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)

配置多个通道

您可以同时配置多个通道。
例如:

1
2
3
4
chan_list = [11,12] # 根据您的需要添加任意数量的通道!
# 您可以使用元组的方式进行添加,例如:
# chan_list = (11,12)
GPIO.setup(chan_list, GPIO.OUT)

输入

读取 GPIO 针脚的值:

1
GPIO.input(channel)

(通道编号是基于您所使用的编号系统所指定的(BOARD 或 BCM)。)这将返回 0 / GPIO.LOW / False 或者 1 / GPIO.HIGH / True。

输出

设置 GPIO 针脚的输出状态:

1
GPIO.output(channel, state)

(通道编号是基于您所使用的编号系统所指定的(BOARD 或 BCM)。)

状态可以为 0 / GPIO.LOW / False 或者 1 / GPIO.HIGH / True。

输出到多个通道

您可以同时输出到多个通道。
例如:

1
2
3
chan_list = [11,12] # 可以使用元组
GPIO.output(chan_list, GPIO.LOW) # 设置所有通道为 GPIO.LOW
GPIO.output(chan_list, (GPIO.HIGH, GPIO.LOW)) # 设置第一个为 HIGH 第二个为 LOW

清理

在任何程序结束后,请养成清理用过的资源的好习惯。使用 RPi.GPIO 也同样需要这样。恢复所有使用过的通道状态为输入,您可以避免由于短路意外损坏您的 Raspberry Pi 针脚。注意,该操作仅会清理您的脚本使用过的 GPIO 通道。

在您的脚本结束后进行清理:

1
GPIO.cleanup()

某些场合,程序退出时,您可能不想清理所有通道。您可以对指定通道进行清理。可以使用列表或元组方式:

1
2
3
GPIO.cleanup(channel)
GPIO.cleanup( (channel1, channel2) )
GPIO.cleanup( [channel1, channel2] )

Raspberry Pi 修订版本和 RPi.GPIO 版本

检查您的树莓派的信息:

1
GPIO.RPI_INFO

检测 Raspberry Pi 主板的修订版本:

1
2
GPIO.RPI_INFO['P1_REVISION']
GPIO.RPI_REVISION

检测 RPi.GPIO 的版本:

1
GPIO.VERSION

相关网站

原文地址:RPi.GPIO module basics
项目地址:RPi.GPIO