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如何在Linux系統中直接操作GPIO

2019-12-17 08:56:27

要向大家介紹下如何寫一個python程式實現控制Arduino中才能控制的I/O介面。上篇文章也說過,如果想使用python程式,必須使用SD卡中的Linux系統。


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安裝SD Linux系統


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如圖所示,先後將Arduino Software 1.5.3 (Arduino IDE)和SD-Card Linux Image下載到本機,Arduino IDE在後面查詢GPIO與Arduino IO 之間的對映關係時需要用到。


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如圖所示,將SDCard1.0.4.tar.bz2解壓後出現一個「image-full-galileo」的資料夾。


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在MicroSD使用前需先將其以Fat32進行格式化,然後將「image-full-galileo」資料夾下地所有檔案直接拷貝到microSD卡的根目錄下。


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進入Galileo

將MicroSD插到Galileo中,在路由器頁面的已連線裝置列表中會看到裝置名稱為「clanton」有線連線裝置,找到其IP地址,然後中Terminal(Unix和Linux,Windows可用Putty)中通過ssh進入Galileo,「ssh root@192.168.199.121」。


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有意思的是,這個在MicroSD中執行的Linux系統開啟了ssh服務,並且root賬號沒有設定密碼,可以直接進入。如上圖所示,彈出一對話方塊後輸入 「yes」回車即可進入Galileo,出現下圖中的 「root@clanton」說明這一步成功完成了


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到這裡,可能會有疑問了,Galileo板載也是有一個作業系統的,microSD卡中也有一個Linux,如何保證現在進入的就是microSD卡中的系統呢?在Terminal中輸入「cat/proc/version」即可檢視Linux系統版本,顯示為「3.8.7-yocto-standard」,這就是前面下載的為Galileo客製化的Linux作業系統,Yocto。


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找到那個屬於你的GPIO

下面就要開始這篇文章中的核心部分,也是最難的一部。找Linux GPIO 與 Arduino IO之間的對映關係!


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如右圖所示,在「/sys/class/gpio/」中有多大60多個GPIO,如何找出右側GPIO與左側Arduino IDE中對應的IO呢。

首先將0-13IO口全部設為「INPUT」輸入模式

voidsetup(){//putyoursetupcodehere,torunonce: pinMode(0,INPUT); pinMode(1,INPUT); pinMode(2,INPUT); pinMode(3,INPUT); pinMode(4,INPUT); pinMode(5,INPUT); pinMode(6,INPUT); pinMode(7,INPUT); pinMode(8,INPUT); pinMode(9,INPUT); pinMode(10,INPUT); pinMode(11,INPUT); pinMode(12,INPUT); pinMode(13,INPUT); } voidloop(){ //putyourmaincodehere,torunrepeatedly: }


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如圖所示,左側"pinMode(13,OUTPUT)"將13引腳變為輸出模式,右側gpio7變成out模式,因此gpio7對應的就是Arduino IO 13(pin13)


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按照這種方法依次找出Arduino IO與GPIO之間如下的對應關係GPIODigitalI/Ogpio11pin0 gpio12pin1 gpio13pin2 gpio14pin3 gpio6pin4 gpio0pin5 gpio1pin6 gpio38pin7 gpio40pin8 gpio4pin9 gpio10pin10 gpio5pin11 gpio15pin12 gpio7pin13下面就需要來對上面找到的gpio對應關係進行驗證了。「echo "out" >/sys/class/gpio/gpio*/direction」為將gpio變為輸出模式,「echo "1" >/sys/class/gpio/gp
io*/value」為將gpio輸出高電平。然後就有了下面這段python程式,這段程式依次將pin13,pin12,pin11,pin10四個引腳的LED點亮然後關閉,但由於python程式的執行效率問題,應該所有LED同時點亮有了延時成為流水燈,如下圖所示效果。這段程式在Linux系統的任意資料夾內均可。importos,timewhileTrue:os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio7/direction') os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio7/value') os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio15/direction') os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio15/value') os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio5/direction') os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio5/value') os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio10/direction') os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio10/value') time.sleep(0.2) os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio5/value') os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio15/value') os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio7/value') os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio10/value') time.sleep(0.2)
應該所有LED同時點亮有了延時成為流水燈,如下圖所示效果。這段程式在Linux系統的任意資料夾內均可。importos,timewhileTrue:os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio7/direction') os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio7/value') os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio15/direction') os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio15/value') os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio5/direction') os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio5/value') os.system('echo"out">/sys/class/gpio/gpio10/direction') os.system('echo"1">/sys/class/gpio/gpio10/value') time.sleep(0.2) os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio5/value') os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio15/value') os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio7/value') os.system('echo"0">/sys/class/gpio/gpio10/value') time.sleep(0.2)

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