概述
正如我在使用raspberry pi和python项目的如何使led闪烁中所提到的,raspberry pi的gpio引脚是一个重要特性,因为它们使raspberry pi能够与led,电机,按钮等外部物理组件接口。 。
gpio引脚或通用输入引脚,顾名思义,可以配置为输出引脚或输入引脚。
如果设置为输出引脚,就像led闪烁教程一样,gpio引脚驱动输出设备就像led一样。相反,如果gpio引脚配置为输入引脚,它将在此方案中读取外部设备(如按钮)的输入数据。
继续,阅读如何使用raspberry pi闪烁led?
raspberry pi的gpio作为输入
从上面的陈述中可以清楚地看出,如果raspberry pi想要从外部器件读取值,则必须将相应的gpio引脚声明为输入引脚。
但是当raspberry pi的gpio引脚被声明为输入时,它必须“绑定”为高或低,否则称为浮动输入引脚。浮动输入是一个定义为输入且保持原样的引脚。
任何数字输入引脚都非常敏感,即使是最轻微的变化也会捕捉到杂散手指,面包板,空气等电容。
为了避免这种情况,必须借助上拉或拉电极将数字输入引脚连接到vcc或gnd - 下拉电阻。
下图显示了在上拉和下拉电阻的帮助下,输入拉高和拉低。在上拉的情况下,输入将始终为高电平,按下按钮时,输入将为低电平。
相反,当输入引脚被拉下时,它将始终读为低电平,当按下该按钮时,它将读为高电平。
这种类型的设置确保您可以从开关或按钮获取可靠的读数。确保引脚未设置为输出并拉高或拉低,因为可能会严重损坏引脚。
按钮基础
按钮是最简单的设备,它是可以连接到任何控制器或处理器(如arduino或raspberry pi)的基本输入设备。
最简单形式的按钮由四个终端组成。其中,端子1和2在内部相互连接,端子3和4也在内部连接。因此,即使您有四个端子,从技术上讲,您只能使用两个端子。
上图显示了一个简单的按钮,并突出显示了内部连接。
将按钮与raspberry pi连接
如“gpio as input”部分所述,当gpio引脚为声明为输入,它必须借助上拉电阻或下拉电阻连接到vcc或gnd。
但是,现代电路板如arduino和raspberry pi具有内部上拉或内部下拉功能。借助此功能,您无需将上拉或下拉电阻器物理连接到输入引脚,而是使用软件对其进行配置。
使用此功能,引脚将从芯片内部拉高或拉低。
在将raspberry pi的gpio引脚定义为输入时,在程序中添加一条附加语句激活内部上拉或下拉。
在这个项目中,通过连接按钮和raspberry pi,我们将读取输入引脚的状态,因此,打开或关闭led。
电路图
以下图像显示电路raspberry pi按钮接口的图表。第一张图片基于fritzing parts。
为了更清晰地了解连接,fritzing的以下接线图将有所帮助。
所需组件
raspberry pi
按钮
5mm led
100ω电阻(1/4瓦)
迷你面包板
连接电线
电源
电路设计
首先,我使用了一个双端子按钮,而不是使用四端子按钮。这没有任何区别。按钮的一个端子连接到gnd,另一个端子连接到raspberry pi的物理引脚16(gpio23)。
5mm led用作输出设备。 led的阳极(长引线)连接到raspberry pi的物理引脚18(gpio24)。 led(短引线)的阴极连接到100ω电阻的一个端子。
电阻的另一端连接到gnd。
代码
python用作此项目的编程语言。 python脚本如下所示。
工作
raspberry pi按钮界面的工作非常容易理解。当运行python脚本时,raspberry pi将button pin初始化为输入,内部上拉和led pin作为输出。
现在,它等待状态改变输入引脚,仅在按下按钮时才会发生。如果按下该按钮,raspberry pi将在相应的引脚上检测到low并激活led。
应用
将按钮与raspberry pi连接可能看起来不是一个大项目,但它确实有助于我们理解从输入引脚读取的概念。
类似的概念可以应用于其他输入设备,如不同类型的传感器(pir传感器,超声波传感器,触摸传感器等)。
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