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前话
搭建好完整的Qt开发环境，对于开发Qt应用按照正常的开发即可，操作io口涉及到单片机硬件知识，本篇介绍树莓派类似于单片机的GPIO口使用（硬件+软件）。
树莓派GPIO口硬件资源介绍
引脚分布和功能图
统计下硬件资源
- GPIO引脚 x 26
- UART总线 x 1
- SPI总线 x 1
- I2C总线 x 1
- 5V x 2
- 3.3V x 2
- GND x 8
模块化代码
我们模块化代码，写一个引脚输出的程序，以后需要类似直接修改引脚编号（或枚举）即可。
引入libwiringPi库。
关于wiringPi库
在qt中控制GPIO主要是使用wiring，树莓派已自带，我们查询树莓派的物理引脚与wiringPi库的编号对应表，如下图：
如果我们要操作GPIO2，对应的物理引脚为3，如下图：
我们操作引脚的时候，引脚序号就为8（wPI），当前模式为输出，V代表的是当前的输入电压，1：3.3V，0：0V。
更详细的具体参照Demo1理解。
同时，我们在工程中要加入对应的头文件和库，如何调用wiringPi，请参照具体例程。
Demo1：GPIO口的输出
使用物理引脚3，默认功能为GPIO2，我们使用GPIO2驱动LED，此时涉及到硬件知识，树莓派的GPIO口的输出电压为3.3V，所以先设置GPIO为输出高低电平，间隔1s，因为是测试，不使用限流电阻。
限流电阻解释下：电路VCC--->电阻R--->LED--->GND，LED分压为固定的，VCC减去LED压降后得到的电压除以电阻R则是该条电路的电流，所以电阻决定了电流大小，故称之为限流电阻，一般的GPIO口都对电流有要求，例如stm32的单个GPIO口不超过25mA，总的电流也有限制，所以在开发的过程中，需要根据实际情况设计电路原理图。
电路原理图
跳线的电路原理图如下：
关键代码
初始化
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupUi(this); _gpioOut.init(GpioOut::GPIO2, false); ui->label_gpio2->setStyleSheet(QString("background-color: %1").arg("green")); startTimer(1000); }
每1s钟切换
void MainWindow::timerEvent(QTimerEvent *event) { if(_gpioOut.readOutput(GpioOut::GPIO2)) { _gpioOut.setOutput(GpioOut::GPIO2, false); ui->label_gpio2->setStyleSheet(QString("background-color: %1").arg("green")); }else{ _gpioOut.setOutput(GpioOut::GPIO2, true); ui->label_gpio2->setStyleSheet(QString("background-color: %1").arg("red")); } }
模块代码
gpiocout.h
#ifndef GPIOOUT_H #define GPIOOUT_H #include <QObject> #include <QMap> #include <QDebug> #include "wiringPi.h" class GpioOut : public QObject { Q_OBJECT public: enum GPIO{ GPIO2 = 3, }; public: explicit GpioOut(QObject *parent = 0); public slots: void init(GPIO pin, bool output = false); void setOutput(GpioOut::GPIO pin, bool output); bool readOutput(GpioOut::GPIO pin); private: QMap<GPIO, int> _mapPhysical2Wiring; }; #endif // GPIOOUT_H gpioout.cpp #include "gpioout.h" GpioOut::GpioOut(QObject *parent) : QObject(parent) { wiringPiSetup(); _mapPhysical2Wiring.insert(GPIO2, 8); } void GpioOut::init(GpioOut::GPIO pin, bool output) { pinMode(_mapPhysical2Wiring.value(pin), OUTPUT); digitalWrite(_mapPhysical2Wiring.value(pin), output?HIGH:LOW); } void GpioOut::setOutput(GpioOut::GPIO pin, bool output) { digitalWrite(_mapPhysical2Wiring.value(pin), output?HIGH:LOW); } bool GpioOut::readOutput(GpioOut::GPIO pin) { return digitalRead(_mapPhysical2Wiring.value(pin)); }
运行效果
Demo2：GPIO口的输入
使用物理引脚3，默认功能为GPIO2，我们使用GPIO2接受输入，此时涉及到硬件知识，让树莓派的GPIO口的输入电压为3.3V/0V即为输入1还是输入0，也涉及到限流电阻，一般使用1K或者10K的，因为是测试，此处不使用限流电阻，在开发的过程中，需要根据实际情况设计电路原理图。
电路原理图
关键代码
初始化
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupUi(this); _gpioIn.init(GpioIn::GPIO2); bool in = _gpioIn.readOutput(GpioIn::GPIO2); ui->label_gpio2->setStyleSheet(QString("background-color: %1").arg(in?"red":"green")); startTimer(1000); }
每一秒钟检测一次
void MainWindow::timerEvent(QTimerEvent *event) { bool in = _gpioIn.readOutput(GpioIn::GPIO2); ui->label_gpio2->setStyleSheet(QString("background-color: %1").arg(in?"red":"green")); }
模块代码
gpioin.h
#ifndef GPIOIN_H #define GPIOIN_H #include <QObject> #include <QMap> #include <QDebug> #include "wiringPi.h" class GpioIn : public QObject { Q_OBJECT public: enum GPIO{ GPIO2 = 3, }; public: explicit GpioIn(QObject *parent = 0); public slots: void init(GPIO pin); bool readOutput(GpioIn::GPIO pin); private: QMap<GPIO, int> _mapPhysical2Wiring; }; #endif // GPIOIN_H gpioin.h #include "gpioin.h" GpioIn::GpioIn(QObject *parent) : QObject(parent) { wiringPiSetup(); _mapPhysical2Wiring.insert(GPIO2, 8); } void GpioIn::init(GpioIn::GPIO pin) { pinMode(_mapPhysical2Wiring.value(pin), OUTPUT); } bool GpioIn::readOutput(GpioIn::GPIO pin) { return digitalRead(_mapPhysical2Wiring.value(pin)); }
运行效果
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