Raspberry Pi - Python 中的 GPIO 事件

Posted 2023-02-18

【中文标题】Raspberry Pi - Python 中的 GPIO 事件

【英文标题】：Raspberry Pi- GPIO Events in Python

【发布时间】：2013-04-15 03:53:22

【问题描述】：

我使用 Raspberry Pi 上的 GPIO 引脚和 PIR 传感器来检测运动。当传感器检测到运动时，我想将软件移至其他功能。

目前，为了检测运动，我的程序在等待检测运动时不断循环运行。虽然这目前有效，但对于将来的使用，这将是非常低效的，我希望通过将其分配给一个事件来改进这一点。

有什么方法可以将我的 GPIO 输入绑定到程序检测到的事件，而无需手动运行循环。

这是我当前用于检测运动的循环：

var = 1
counter = 0
while var == 1:
    if GPIO.input(7):
        counter += 1
        time.sleep(0.5)
    else:
        counter = 0
        time.sleep(1)

    if counter >= 3:
        print "Movement!"
        captureImage()
        time.sleep(20)

计数器和多次检测运动用于减少传感器检测到的误报数量。

【参考方案1】：

kapcom01 提供了一些很棒的想法，但最好不要在中断中做很多指令。

通常在调用回调时将标志设置为 1，然后在主函数中进行处理。以这种方式没有释放程序的风险。

类似这样的：

     from time import sleep
     import RPi.GPIO as GPIO



     def init():
         # make all your initialization here
         flag_callback = False
         # add an interrupt on pin number 7 on rising edge
         GPIO.add_event_detect(7, GPIO.RISING, callback=my_callback, bouncetime=300)


     def my_callback():
         # callback = function which call when a signal rising edge on pin 7
         flag_callback = True


     def process_callback():
         # TODO: make process here
         print('something')


     if __name__ == '__main__':
     # your main function here

     # 1- first call init function
     init()

     # 2- looping infinitely 
     while True:
         #3- test if a callback happen
         if flag_callback is True:
             #4- call a particular function
             process_callback()
             #5- reset flagfor next interrupt
             flag_callback = False
    pass

【参考方案2】：

RPi.GPIO Python 库现在支持事件，在Interrupts and Edge detection 段落中进行了说明。

因此，在使用 sudo rpi-update 更新您的 Raspberry Pi 以获得最新版本的库后，您可以将代码更改为：

from time import sleep
import RPi.GPIO as GPIO

var=1
counter = 0

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(7, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)

def my_callback(channel):
    if var == 1:
        sleep(1.5)  # confirm the movement by waiting 1.5 sec 
        if GPIO.input(7): # and check again the input
            print("Movement!")
            captureImage()

            # stop detection for 20 sec
            GPIO.remove_event_detect(7)
            sleep(20)
            GPIO.add_event_detect(7, GPIO.RISING, callback=my_callback, bouncetime=300)

GPIO.add_event_detect(7, GPIO.RISING, callback=my_callback, bouncetime=300)

# you can continue doing other stuff here
while True:
    pass

我选择Threaded callbacks 方法是因为我认为您的程序会并行执行一些其他操作来更改var 的值。

【参考方案3】：

现在 RPi GPIO 库具有内置的中断驱动 GPIO 控制，可以在单独的线程中释放资源。 您不妨阅读以下http://raspi.tv/2013/how-to-use-interrupts-with-python-on-the-raspberry-pi-and-rpi-gpio-part-3

【参考方案4】：

您可以将 GPIO 代码包装到它自己的线程中，并让程序的其余部分在 GPIO 等待输入时执行其他操作。查看threading module

首先我将你的代码包装成一个函数

def wait_input():
    var=1
    counter = 0
    while var == 1:
        if GPIO.input(7):
            counter += 1
        time.sleep(0.5)
        else:
            counter = 0
            time.sleep(1)
        if counter >= 3:
            print "Movement!"
            captureImage()
            time.sleep(20)

然后在你的主程序中你可以这样

input_thread = threading.Thread(target = wait_input)
input_thread.start()
# do something in the meanwhile
input_thread.join()

关于 python 线程的 SO 有很多问题，所以你可能想挖掘它们。请注意，在使用线程时还需要考虑很多事情，尤其是在具有全局解释器锁 (GIL) 的 python 中，它一次只允许一个进程运行。查看multiprocessing module 可能也很聪明，可以通过它绕过 GIL。

【讨论】：

这种方法是否适用于 GUI？我想要做的是从我的 GUI 调用这个循环在其中运行的运动检测器类，但是使用循环它只会使 GUI 崩溃。如果我在线程中使用它，它会导致运动检测循环在后台运行，同时 GUI 侦听与其关联的输入吗？

@Stefoth 这就是 GUI 编程的工作原理。您的 GUI 将在其自己的线程中运行，而运动检测代码将在其自己的线程中运行。