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

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

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