树莓派点亮LED灯需要几行代码？3行。小孩子都能学会

Posted 2021-03-07 asworm

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• 点亮LED灯
  • 硬件连接
  • 代码
• 闪烁的LED灯
• 呼吸灯
• 其他

点亮LED灯

硬件连接

找一个LED灯，连接如上图，注意长短引脚，经过这些年的狂轰乱炸，大家对于这个应该不漠视，毕竟Arduino都进教材了。

代码

我们先来看图形化的版本：

from gpiozero import LED

led = LED(17)
led.on()

是的你没有看错，树莓派点亮LED只需要3行代码。只需要像Python的turtle编程一样导入需要用到的LED类，然后生成一个表示连接在17号GPIO引脚的LED对象led。然后调用on()方法，就可以点亮LED灯了。是不是跟我们日常的思维很接近。LED有点亮的方法，就像是小猫和喵喵叫，汽车可以加速，狮子可以捕猎，这些动作就是方法，LED、小猫、汽车、狮子就是对象。

图形化硬件之所以简化了开源硬件编程，是因为开源硬件把常见的功能抽象成积木块，而且提供了足够简单易用的接口，所以我们使用起来简单方便，学习的门槛很低。但是图形化在设计复杂程序的时候，尽管积木块用起来很方便，写复杂程序的时候也是有些有心无力。但是如果有一个软件库，提供了类似于图形化编程积木块一样的编程接口，那么就会既像图形化编程一样容易上手，又保持了代码编程的灵活性和简洁性。当然了，不可否认，对小孩子肯定是积木编程更加方便。

闪烁的LED灯

GPIO Zero就是树莓派基金会推出的，面向新手的树莓派硬件Python编程方案。树莓派官网上大部分开源硬件相关的新手项目都是用GPIO Zero库来编写的。因为真的非常简单。这个库读初学者非常友好，学习曲线非常平缓和平滑，非常有利于小孩子的学习。声明式编程范式使得程序看起来跟命令式编程差不多，这样在制作闪烁的LED灯一类的项目的时候甚至用不到循环，下面我们看示例代码，仍然是上图的硬件连接，我们实现闪烁的LED灯，首先是while循环版本：

from gpiozero import LED
from time import sleep

red = LED(17)

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

图形化版本代码如下：

只需要生成LED对象red，然后在while循环中不停的启动on()和关闭off()LED就可以了，间隔是1s。是不是很简单，然而，还有更简单的。

呼吸灯

from gpiozero import LED
from signal import pause

red = LED(17)

red.blink()

pause()

导入需要的类和函数之后，在GPIO17连接一个LED，然后告诉树莓派，你需要让这个LED灯blinblin的闪red.blink()，就是调用LED对象red的blink()闪烁方法；后面pause()的作用是，只要天没塌下来（强制终止程序）你就一直搁那儿闪得了，如果不加pause()那么，就会闪一次，然后结束了。

同样的，呼吸灯也是如此的简单：

from gpiozero import PWMLED
from time import sleep

led = PWMLED(17)

while True:
    led.value = 0  # off
    sleep(1)
    led.value = 0.5  # half brightness
    sleep(1)
    led.value = 1  # full brightness
    sleep(1)

等效的图形化代码如下图：

与闪烁的LED不同的是，因为呼吸灯要用到一种叫做PWM的技术，所以这里使用了不同的类PWMLed。但是代码一样很简单，LED对象LED有值value属性，只要设定为小数比如0.5，就是亮度是最亮值的一半儿。是不是很棒，还有更棒的，更简单的代码如下：

from gpiozero import PWMLED
from signal import pause

led = PWMLED(17)

led.pulse()

pause()

只需声明一个LED，然后告诉LED你要做一个呼吸灯的动作pulse()。

注意pulse()方法实现的呼吸灯效果是连续编号的，效果轻柔的很，可不是设置三种亮度不停循环可以比的。

其他

GPIO Zero库，之所以如此简单，是因为它为常见的元器件提供了编程的接口，也就是常见的硬件在这个库里都有对应的类，就像是一个封装好的积木块。而且你不需要考虑引脚的高电平还是低电平的问题，只要LED短脚接地，长脚接GPIO，只需要调用on()和off()方法就行了，细节的问题，GPIO Zero库会帮你处理的。

比如，我要生成一个按钮，先导入库from gpiozero import Button，好了按钮的模板有了；然后利用按钮模板模板Button生成一个按钮对象button = Button(17)，哦，这是17号引脚的按钮；然后，告诉按钮你备案下的时候，执行一个打招呼的函数sayHello()，也就是button.when_pressed = sayHello()。完全跟我们思考的方式一致，perfect。

我暑假开树莓派社团就是用这个教学生，五年级的学生也可以掌握，一起来学习吧。可以加入钉钉群一起学习，每天下午两点直播课。

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