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树莓派系列教程7：如何点亮一个LED灯(上）

2016-3-22 17:18:41 11654

1 本帖最后由 kaloha 于 2017-5-15 16:23 编辑 ---------------------------------------------------------------------------------------- 本文转自：www.waveshare.net/study/article-600-1.html ---------------------------------------------------------------------------------------- 树莓派的强大之处不单单是因为它是一个卡式电脑，更重要的是个引出GPIO,可以通过编程控制GPIO管脚输出高低电平。学过51单片机的孩童第一个程序就是点亮一个LED灯，从此就点亮我们的人生，从此code奸我千百遍，我待code如初见。今天我们就来探讨一下树莓派点亮一个LED灯的n种方法。从这一章开始我们将教大家如何在树莓派编程，在学习树莓派编程前，你需要一块树莓扩展板。本教程是WaveShare设计的Pioneer600扩展板为例。Pioneer600扩展板包括了GPIO,I2C,SPI,Serial等接口的器件，是学习树莓派编程很好的扩展板。关于Pioneer600扩展的详细资料看网站。 1、通过shell 脚本操作GPIO # 进入GPIO目录 cd /sys/class/gpio 复制代码 # 运行ls命令查看gpio目录中的内容，可以查看到export gpiochip0 unexport三个文件 sudo ls 复制代码 # GPIO操作接口从内核空间暴露到用户空间 # 执行该操作之后，该目录下会增加一个gpio26文件 echo 26 > export 复制代码 # 进入GPIO26目录，该目录由上一步操作产生 cd gpio26 复制代码 # 运行ls查看gpio26目录中的内容，可查看到如下内容 # active_low direction edge power subsystem uevent value sudo ls 复制代码 # 设置GPIO26为输出方向 echo out > direction 复制代码 # BCM_GPIO26输出逻辑高电平，LED点亮 echo 1 > value 复制代码 # BCM_GPIO26输出逻辑低电平，LED熄灭 echo 0 > value 复制代码 # 返回上一级目录 cd .. 复制代码 # 注销GPIO20接口 echo 20> unexport 复制代码注：echo 命令为打印输出，相当于C语言的printf函数的功能，>符号为IO重定向符号，IO重定向是指改变linux标准输入和输出的默认设备，指向一个用户定义的设备。例如echo 20 > export便是把20写入到export文件中我们可以编写成shell 脚本的形式运行 vi led.sh 复制代码用vi新建led.sh文件，添加如下程序并保存退出。 #! /bin/bash echo Exporting pin $1 echo $1 > /sys/class/gpio/export echo Setting direction to out. echo out > /sys/class/gpio/gpio$1/direction echo Setting pin $2 echo $2 > /sys/class/gpio/gpio$1/value 复制代码修改文件属性，使文件可执行。 chmod +x led.sh 复制代码程序第一句注销表明这个是一个bash shell 文件，通过/bin/bash程序执行。 $1代表第一个参数，$2代表第二个参数，执行如下两个命令可点亮和熄灭LED(Pioneer600扩展板LED1接到树莓派BCM编码的26号管脚）。 sudo ./led.sh 26 1 sudo ./led.sh 26 0 复制代码 2、通过sysfs方式操作GPIO 通过上面的操作，我们可以发现在linux系统中，读写设备文件即可操作对应的设备。所以说在linux的世界，一切的都是文件。下面我们可以通过C语言读写文件的方式操作GPIO. vi led.c 复制代码使用vi新建led.c文件，添加如下程序并保存退出。 #include #include #include #include #include #include #include #define IN 0 #define OUT 1 #define LOW 0 #define HIGH 1 #define POUT 26 #define BUFFER_MAX 3 #define DIRECTION_MAX 48 static int GPIOExport(int pin) { char buffer[BUFFER_MAX]; int len; int fd; fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY); if (fd < 0) { fprintf(stderr, "Failed to open export for writing!n"); return(-1); } len = snprintf(buffer, BUFFER_MAX, "%d", pin); write(fd, buffer, len); close(fd); return(0); } static int GPIOUnexport(int pin) { char buffer[BUFFER_MAX]; int len; int fd; fd = open("/sys/class/gpio/unexport", O_WRONLY); if (fd < 0) { fprintf(stderr, "Failed to open unexport for writing!n"); return(-1); } len = snprintf(buffer, BUFFER_MAX, "%d", pin); write(fd, buffer, len); close(fd); return(0); } static int GPIODirection(int pin, int dir) { static const char dir_str[] = "in\0out"; char path[DIRECTION_MAX]; int fd; snprintf(path, DIRECTION_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/direction", pin); fd = open(path, O_WRONLY); if (fd < 0) { fprintf(stderr, "failed to open gpio direction for writing!n"); return(-1); } if (write(fd, &dir_str[dir == IN ? 0 : 3], dir == IN ? 2 : 3) < 0) { fprintf(stderr, "failed to set direction!n"); return(-1); } close(fd); return(0); } static int GPIORead(int pin) { char path[DIRECTION_MAX]; char value_str[3]; int fd; snprintf(path, DIRECTION_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", pin); fd = open(path, O_RDONLY); if (fd < 0) { fprintf(stderr, "failed to open gpio value for reading!n"); return(-1); } if (read(fd, value_str, 3) < 0) { fprintf(stderr, "failed to read value!n"); return(-1); } close(fd); return(atoi(value_str)); } static int GPIOWrite(int pin, int value) { static const char s_values_str[] = "01"; char path[DIRECTION_MAX]; int fd; snprintf(path, DIRECTION_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", pin); fd = open(path, O_WRONLY); if (fd < 0) { fprintf(stderr, "failed to open gpio value for writing!n"); return(-1); } if (write(fd, &s_values_str[value == LOW ? 0 : 1], 1) < 0) { fprintf(stderr, "failed to write value!n"); return(-1); } close(fd); return(0); } int main(int argc, char argv[]) { int i = 0; GPIOExport(POUT); GPIODirection(POUT, OUT); for (i = 0; i < 20; i++) { GPIOWrite(POUT, i % 2); usleep(500 1000); } GPIOUnexport(POUT); return(0); } 复制代码编译并执行程序 gcc led.c -o led sudo ./led 复制代码如果没有意外，我们可以看到接到BCM编码的26号管脚的LED,闪烁10次后自动退出程序。 [size=18.6667px]以上第一条命令是使用gcc编译器将led.c源文件，编译成led可执行文件，在目录下面我们可以发现编程后生产的led可执行文件。我们也可以编写Makefile文件,下次直接运行make命令即可编译程序。 vi Makefile 复制代码使用vi 新建Makefile文件，添加如下代码并保存退出。 led:led.c gcc led.c -o led clean: rm led 复制代码运行如下命令即可编译led.c程序 make 复制代码运行如下命令即可删除编译产生的可执行文件led make clean 复制代码余下教程都为方便解说都是运行gcc 命令编译程序，如果想编写Makefile文件可查看Pioneer600示例程序。关于sysfs操作GPIO方式，详情请参考如下网站：https://bitbucket.org/xukai871105/rpi-gpio-sysfs 5
2016-3-22 17:18:41　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 树莓派系列教程8 : 如何点亮一个LED灯（下） 6606 • 树莓派如何点亮一个LED灯？ 1906 • 点亮一个LED灯 3 • 树莓派系列教程汇总 14 • 基于proteus的点亮一个LED灯实验 13 • 如何点亮一个LED灯 1025 • 点亮一个led灯 6050 • 如何点亮一个LED灯？ 1102 • 如何点亮一个led灯 1856 • 基于51单片机点亮一个LED灯(一） 4369