如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

从Raspberry Pi开始可能是一种令人兴奋的体验。初学者开始使用编码和DIY电子产品从未如此简单。

一个简单的项目是制作一个带有两个LED的简单电路,并使用代码控制其中一个LED。这是怎么做的!

必需的组件

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

在开始之前,您需要确保Pi上有操作系统。通过NOOBS安装Raspbian是迄今为止最快捷的方式。

启动您的Pi,并将其连接到屏幕,鼠标和键盘,就像常规台式计算机一样。或者,您可以通过SSH连接到Pi,以节省额外电线的混乱。我们将介绍如何控制LED,无论您选择哪种方法。

一旦您确定Raspberry Pi正确启动,请在构建电路时再将其关闭,以避免损坏您的Pi。

与Raspberry Pi一起,您将需要:

  1. 面包板
  2. 2个LED
  3. 2个电阻(220欧姆至1千欧姆)
  4. 连接电缆

如果您的Raspberry Pi配有入门套件,您可能已经拥有此列表中的所有内容。现在让我们建立我们的电路。

一个简单的LED电路

如此Fritzing图所示设置组件:

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

这个电路做了两件事。Pi 的5vGND引脚连接到面包板的Power Rails

注意:为了更好地了解面包板是什么以及如何工作,请查看我们的面包板速成课程。

两个电源轨末端连接,一条线从电源轨延伸到底部LED 的(阳极)侧。LED 的负极连接到电阻器,该电阻器连接回GND电源线。

顶部LED的接线方式不同。一条线从Raspberry Pi的引脚12(GPIO18)延伸到LED的正极,LED穿过电阻并返回到GND轨。引脚12也是GPIO18,听起来很混乱,我们的Raspberry Pi GPIO引脚指南将有助于解决问题!

设置电阻器的方向并不重要,但必须使LED正确。幸运的是,很容易分辨哪一方是哪一方:

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

一旦你完成了所有设置,它应该看起来像这样:

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

请注意,我在这里使用外部Wi-Fi加密狗,只有在遭受弱Wi-Fi诅咒的情况下才需要它!

确保一切设置正确,然后启动Raspberry Pi。直接连接到5v引脚的LED应立即开启。另一个LED是您将从代码控制的LED。

方法1:通过IDLE进行Python

如果您在桌面模式下使用Raspberry Pi,请打开屏幕左上角的应用程序菜单,然后导航到Programming> Python 3(IDLE)。这将打开Python shell。如果您使用的是SSH模式,则本文稍后将提供相关说明。

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

Raspbian操作系统已经安装了Python。Python是一种适合初学者的完美编程语言,有很多很棒的网站可以帮助你入门。我们将一起创建一个简短的Python,但是如果你想抓住完成的脚本,你可以从Pastebin中复制代码。

您可以直接编程到shell中,但创建一个可以保存并再次使用的程序会很不错。单击“ 文件”>“新建文件”打开一个新文件。

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

您将创建一个简单的闪烁草图,它将打开和关闭LED。首先,您需要导入RPi.GPIO时间模块。

import RPi.GPIO as GPIO import time 

导入为GPIO可以避免每次输入RPi.GPIO,并且需要时间模块来确定LED打开和关闭之间的延迟。现在,设置GPIO引脚。

GPIO.setmode(GPIO.BOARD) GPIO.setwarnings(False) ledPin = 12 GPIO.setup(ledPin, GPIO.OUT) 

设置GPIO引脚以使用BOARD编号并将GPIO警告设置为false。如果您在此阶段不理解这一点,请不要担心!接下来,将您的ledPin设置为Pi的第12针(GPIO18)。最后,将ledPin设置为OUTPUT。现在该引脚已准备好控制LED。

使LED灯闪烁

通过创建for循环,您可以控制LED闪烁的次数。输入以下代码,确保以相同的方式缩进。

for i in range(5): 	print("LED turning on.") 	GPIO.output(ledPin, GPIO.HIGH) 	time.sleep(0.5) 	print("LED turning off.") 	GPIO.output(ledPin, GPIO.LOW)  	time.sleep(0.5) 

这个for循环运行五次,每次它将打印到Python Shell它正在做什么,然后将引脚12更改为HIGH,打开LED,然后LOW,关闭引脚。程序然后自动退出。

保存程序,然后从编辑器菜单中选择“运行”>“运行模块 ”。你的LED应该闪烁五次!

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

恭喜!您已经创建了第一个GPIO程序!

方法2:通过SSH和Nano进行Python

如果已通过SSH连接到Raspberry Pi,则可以从命令行创建此程序。输入以下内容在Nano中创建一个新脚本:

sudo nano blink.py 

这将在Nano编辑器中打开一个名为blink.py的新文件。输入与上面相同的代码,确保正确缩进所有内容,然后按Ctrl-X保存程序。这会触发屏幕底部的保存提示。

键入Ÿ保存,并进入以确认文件名。这将带您回到命令行。您可以使用Python命令运行程序:

python blink.py 

您应该在屏幕上看到LED闪光灯和打印功能。

如何编程Raspberry Pi来控制LED灯

深入了解更多Raspberry Pi项目

学习如何使用代码控制LED是DIY教育中重要的第一步。这种级别的编码是许多Raspberry Pi初学者项目所需要的。

Raspberry Pi不仅适用于自制电子产品,还可以提供各种不同的功能,通过我们优秀的Raspberry Pi指南,您可以帮助您掌握这些微型计算机的众多用途。