一起玩转树莓派(2)——从双色LED灯开始(二)

简介: 一起玩转树莓派(2)——从双色LED灯开始

三、了解双色LED灯并接线

双色LED灯构造非常简单,顾名思义,其可以发出两种颜色的光,其内部封装了两个发光二极管。双色LED分为共阴型和共阳型,两个发光二极管共有3个引脚,因此其中一个引脚是共用的。对于共阴型的,两个发光二极管的阴极连在一起。对于共阳型的,两个二极管的阳极连在一起。我们这次使用的将是共阴极的双色LED灯,如下图所示:

image.png

其内部工作原理电路图如下,也非常好理解:

image.png

如上图所示,可以看到两个二极管的阴极是共用,我们将其公共引脚接地即可,两个阳极是由两个开关控制,即LED等芯片上的另外两个引脚,我们只需要通过GPIO控制将对应的引脚加高电平,即可将二极管点亮。

开始接线

我们已经了解了双色LED等的工作原理,其有3个引脚,我们将引脚“-”接地,S端的引脚接扩展板G22用来控制红灯,中间的引脚接G27用来控制绿灯。接线情况如下图所示:

image.png

现在,准备工作大功告成,开始我们的编码工作吧。

四、编写红绿灯控制程序

目前为止,我们已经做了足够多的准备工作,你一定已经迫不及待的想要开始编码了,我们先把完整的代码奉上:

#coding:utf-8
# 导入UI模块
import tkinter as Tkinter
# 导入GPIO控制薄块
import RPi.GPIO as GPIO
# 定时器模块
import threading
# 主页面设置
top = Tkinter.Tk()
top.geometry('500x300')
top.title("双色LED灯控制器")
l = Tkinter.Label(top, text='欢迎使用双色LED灯控制器', bg='green', font=('Arial', 18), width=30, height=2)
l.pack()
# 定义引脚
pins = {0:13,1:15}
# 设置使用的引脚编码模式
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 设置隐藏警告
GPIO.setwarnings(False)
# 初始化物理引脚 13 和 15
GPIO.setup(pins[0],GPIO.OUT)
GPIO.setup(pins[1],GPIO.OUT)
# 定义全局字段 用来处理闪烁功能
# f:是否闪烁  l:下次点亮红灯或绿灯
f = False
l = False
# 控制红灯亮
def redClick():
    global f
    f = False
    GPIO.output(pins[0],GPIO.HIGH)
    GPIO.output(pins[1],GPIO.LOW)
# 控制绿灯亮
def greenClick():
    global f
    f = False
    GPIO.output(pins[0],GPIO.LOW)
    GPIO.output(pins[1],GPIO.HIGH)
# 退出程序
def stopClick():
    global f
    f = False
    GPIO.output(pins[0],GPIO.LOW)
    GPIO.output(pins[1],GPIO.LOW)
    GPIO.cleanup()
    exit()
# 循环闪烁
def loop():
    global f
    global timer
    global l
    if f == False:
        return
    timer = threading.Timer(2,loop)
    timer.start()
    if l:
        GPIO.output(pins[0],GPIO.HIGH)
        GPIO.output(pins[1],GPIO.LOW)
    else:
        GPIO.output(pins[0],GPIO.LOW)
        GPIO.output(pins[1],GPIO.HIGH)
    # 转换下次闪烁的颜色
    l = not l
# 定义全局定时器
timer = threading.Timer(2, loop)
# 开始进行闪烁
def flckerClick():
    global f
    global timer
    f = True
    timer = threading.Timer(2,loop)
    timer.start()
# UI上的按钮布局
redButton = Tkinter.Button(top, text="红灯停", height='3', command=redClick)
redButton.pack()
greenButton = Tkinter.Button(top, text="绿灯行", height='3', command=greenClick)
greenButton.pack()
flckerButton = Tkinter.Button(top, text="闪烁请注意", height='3', command=flckerClick)
flckerButton.pack()
stopButton = Tkinter.Button(top, text="关闭", height='3', command=stopClick)
stopButton.pack()
# 进入消息循环
top.mainloop()

在树莓派上运行上面的代码,你现在应该已经可以灵活的控制双色LED灯的开关和闪烁了,如下图所示:

image.png

温馨提示:如果你使用的是Python3.x版本,可能需要用如下的方式引入tkinter:

import Tkinter as Tkinter

Tkinter是Python内置的一个UI框架,我们这里不做过多介绍,我们将重点放在RPi.GPIO模块的使用。

RPi.GPIO能够帮助我们方便的控制树莓派的GPIO引脚。在进行树莓派编程时,如果使用GPIO库,首先需要设置要使用的编码方式:

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

GPIO.BOARD将设置使用物理编码模式,GPIO.BCM将设置使用BCM编码模式。

在使用某个引脚之前,我们需要对其进行初始化,初始化时,可以将引脚设置成GPIO.OUT也可以设置为GPIO.IN,OUT表示我们要将其作为输出引脚使用,IN表示我们要将其作为输入引脚使用。

最后,当我们停止使用时,要记得调用如下方法进行资源清理:

GPIO.cleanup(channel)

五、休息一下

好了,第一个简单的树莓派实践到此要告一段落了,我相信你一定有些收获,发挥你的创新与动手能力,尝试用树莓派做更多有趣的事情吧。

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