在鲁班猫板卡上开发纯软件类型的Python应用程序与PC上并无区别, 使用Python控制板卡上的GPIO、PWM、ADC、I2C及SPI等外围接口时,主要使用到了如下的Python包:
- python3-libgpiod:标准GPIO libgpiod库的python版本,只支持控制IO输入输出。
- python-periphery:支持GPIO、PWM、I2C、SPI、UART等多种接口的基础控制。
libgpiod基本概念
GPIO主要用来对外输出高低电平,控制GPIO时,基本都会涉及到 libgpiod 的控制, 我们主要需要知道板卡引脚的命名方式即可。
CPU的GPIO引脚使用 (chip, line) 的方式命名,使用以下命令可以查看: ```bash在板卡上执行以下命令
sudo gpioinfo
若提示找不到命令,使用如下方式安装
sudo apt -y install gpiod libgpiod-dev
以下为gpioinfo的输出
gpiochip0 - 32 lines: line 0: unnamed unused input active-high line 1: unnamed unused input active-high line 2: unnamed unused input active-high line 3: unnamed unused input active-high line 4: unnamed unused input active-high line 5: unnamed “headset_gpio” input active-high [used]
…
line 31: unnamed unused input active-high
gpiochip1 - 32 lines: line 0: unnamed unused input active-high line 1: unnamed unused input active-high
…
line 31: unnamed unused input active-high
而板卡引出的排针接口与GPIO (chip, line)的对应方式可查看板卡具体的说明。
<a name="RAjal"></a>
# 方式一:使用python3-libgpiod
<a name="sPwGq"></a>
## 安装 python3-libgpiod
利用 [python3-libgpiod](https://git.kernel.org/pub/scm/libs/libgpiod/libgpiod.git/about/) 软件包,可以轻松使用Python控制GPIO引脚。 目前 [python3-libgpiod](https://git.kernel.org/pub/scm/libs/libgpiod/libgpiod.git/about/) 没有官方文档说明,可使用import该软件包后使用help查看帮助, 它的安装及查看帮助方式如下:
```bash
# 在板卡使用如下命令安装
sudo apt -y install python3-libgpiod
# 进入python交换模式,测试及查看帮助
python3
import gpiod
help(gpiod)
# 以下为输出的帮助说明
NAME
gpiod - Python bindings for libgpiod.
DESCRIPTION
This module wraps the native C API of libgpiod in a set of python classes.
# ...
libgpiod输出
使用这个 python3-libgpiod 包控制GPIO点灯(输出)的示例代码如下:
import time
import gpiod
# 根据具体板卡的LED灯连接修改使用的Chip和Line,没有LED可以自行外接
LINE_OFFSET = 4
chip0 = gpiod.Chip("1", gpiod.Chip.OPEN_BY_NUMBER)
gpio0_b0 = chip0.get_line(LINE_OFFSET)
gpio0_b0.request(consumer="gpio", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_OUT, default_vals=[0])
print(gpio0_b0.consumer())
try:
while True:
gpio0_b0.set_value(1)
time.sleep(0.5)
gpio0_b0.set_value(0)
time.sleep(0.5)
finally:
gpio0_b0.set_value(1)
gpio0_b0.release()
代码说明:
- 第7行,创建了一个chip ID为0的gpiod.Chip对象chip0
- 第9行,设置使用chip0对象的line4作为引脚
- 第10行,申请gpio,设置为输出,默认输出低电平
后面的代码直接使用gpio0_b0对象控制选定的GPIO输出高低电平,从而达到控制LED灯的亮灭。
使用如下命令执行:
sudo python3 Test.py
权限被拒绝可以修改权限
sudo chmod 777 /dev/gpiochip1
libgpiod输入输出
类似地,使用这个 python3-libgpiod 包检测GPIO输入(按键)的示例代码如下:
import gpiod
# 根据具体板卡的LED灯和按键连接修改使用的Chip和Line
# 这里以LubanCat 2为例,使用GPIO0_B0接LED,GPIO0_C2接按键
LED_LINE_OFFSET = 4
BUTTON_LINE_OFFSET = 1
chip0_led = gpiod.Chip("1", gpiod.Chip.OPEN_BY_NUMBER)
chip0_button = gpiod.Chip("1", gpiod.Chip.OPEN_BY_NUMBER)
led = chip0_led.get_line(LED_LINE_OFFSET)
led.request(consumer="LED", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_OUT, default_vals=[0])
button = chip0_button.get_line(BUTTON_LINE_OFFSET)
button.request(consumer="BUTTON", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_IN)
print(led.consumer())
print(button.consumer())
try:
while True:
led.set_value(button.get_value())
finally:
led.set_value(1)
led.release()
button.release()
代码说明:
- 第13行,设置LED的GPIO控制方向为输出
- 第16行,设置按键的GPIO控制方向为输入
- 第23行,读取按键引脚的输入值来控制LED
方式二:使用python-periphery
安装python-periphery
python-periphery 与 python3-libgpiod 的功能类似,但periphery除了支持GPIO输入输出控制外, 还支持I2C、SPI等总线协议。
python-periphery 的安装方式如下:# 在板卡使用如下命令安装
sudo pip3 install python-periphery
periphery输入输出
```python from periphery import GPIO
根据具体板卡的LED灯和按键连接修改使用的Chip和Line
这里以LubanCat 2为例,使用GPIO0_B0接LED,GPIO0_C2接按键
LED_CHIP = “/dev/gpiochip1” LED_LINE_OFFSET = 4
BUTTON_CHIP = “/dev/gpiochip1” BUTTON_LINE_OFFSET = 1
led = GPIO(LED_CHIP, LED_LINE_OFFSET, “out”) button = GPIO(BUTTON_CHIP, BUTTON_LINE_OFFSET, “in”)
try: while True: led.write(button.read()) finally: led.write(True) led.close() button.close() ``` 代码说明: