Beaglebone Black–GPIO 高低电平控制 LED 灯

上一篇，运用 Linux 的 sysfs，控制本机上的 LED 灯，usr0 至 usr3，这次用 GPIO 控制外部的电路，点亮 LED 灯。

这次的全部材料：

BBB 一台

购买 BBB 自带的 USB 数据线

面包板一块

470Ω 三枚（至少一枚）

白、红、黄、绿 LED 灯各一个（至少一个）

公对公杜邦线 4 条（至少两条）

面包板供电模块 3.3v （可选）

纸卡一张（可选）

万用表（可选）

点亮白灯

首先，据书上以及其他师兄建议，用面包板测试成功才拿 BBB 开刀。这次也不是什么复杂电路。但完全没有接触过面板包的话，试试吧：

面包板装上电源模块，注意正负极，红线正极，搞反了面包板红色和蓝色反过来的话，就考验你记忆力了。

供电模块如果能调电压，就调到 3.3V，然后接线。如果不知道面包板线路方向的话，这样的：

右图红线大概表示，板内线路相连的情况，图中两侧正负极（板上原有的红线和蓝线）是纵向全部相连，板中间分开左右两组，两组互不相连，但每组每行内五个孔相连。

我不记得电阻上面的色环代表多少的，而且淘宝货，用万用表检查一下：





不会用万用表的话请自行百度。

LED 灯长脚是正极，两条杜邦线分别接正负极，中间是 470欧电阻，小心元件的金属脚不要互相碰到即可。连接后如下图：





上电，亮了，这不应该会搞错吧：





比较暗请无视。用 470欧 是因为，欧姆定律 + 官方说明， BBB GPIO 顶多给 5mA 电流，拉多了发生了什么事的话，后果自负。

几个 mA 我还以为不亮了…。继续，插进去 BBB。

首先要知道引脚功能：





个引脚详细说明，默认功能，系统是否已占用等等，P8 高清版请看这里，P9 高清版请看这里。打不开请自行FQ。









最左侧 PIN 是 pin 名，把 BBB 摆正V5电源和网线插头在上方的话，右排就是 P8，左排 P9，每排左上角是一号脚，右上角是二号脚，如此类推。详细说明请自己看说明书。

红色底色代表默认被占用。比如 HDMI, eMMC。它是通过 cape manager 来管理，调用引脚的。题外话，我见过有人为了这个把 cape manager 卸载掉… 。开机档可以禁用该 cape 的，到我需要时候再试试看吧。

上图 mode 0 至 7 可以调的，后话。现在只需要关心是有否被占用，实际是哪个引脚要插线，还有它的 GPIO 号是多少（第四栏）。

现在把面包板的电源模块拔掉，BBB 关机情况下，把原来的负极接 BBB 的 P9_1 GND，正极接 P9_23 ：





BBB 开机，然后进去文件夹 /etc/class/gpio/，里面有个 export 和 unexport 文件：





看之前的图查到，P9_23 的 gpio 号是 49，需要用的话，echo 49 > export。用完不要了就 echo 49 > unexport。首先我们 export 一下：





目录多了一个 link，cd 进去看看，能做的都在里面：





要点灯，我们现在只需要关心 direction （方向，输入还是输出），和 value （1，高电平 ，0，低电平）。可以 cat 一下看看当前值：





首先把 direction 改为 out，做法：echo out > direction。然后把输出值改为高电平，echo 1 > value。









如无意外，LED 是亮着的了。关掉它的话，改为低电平，echo 0 > value。就是说，要它闪动，就 0 和 1 之间循环赋值。

讲完了，只不过是这样而已。还有几个 LED 还没用呢？

点亮三色灯

全部负极面包板上减号、蓝线那列，尽头接 BBB 的 GND。正极接 BBB 的 GPIO，我用了 P8_12、P8_11、P8_16, GPIO 号为 44、45、46，即可。各个语言都差不多，以下是 Python 代码：

import time
import os

class TrafficLight:
def __init__(self,color):
self.color = color
if self.color == "green":
self.gpio_no = 44
if self.color == "yellow":
self.gpio_no = 45
if self.color == "red":
self.gpio_no = 46
os.system("echo %s > /sys/class/gpio/export" % self.gpio_no)
self.path = "/sys/class/gpio/gpio%s/" % self.gpio_no
os.system("echo out > %sdirection" % self.path)
os.system("echo 0 > %svalue" % self.path)
self.state = "off"
def On(self):
if self.state != "on":
os.system("echo 1 > %svalue" % self.path)
self.state = "on"
def Off(self):
if self.state != "off":
os.system("echo 0 > %svalue" % self.path)
self.state = "off"
TrafficLights = [TrafficLight("green"), TrafficLight("yellow"), TrafficLight("red")]
while True:
TrafficLights[0].On()
time.sleep(3)
TrafficLights[0].Off()
TrafficLights[1].On()
time.sleep(1)
TrafficLights[1].Off()
time.sleep(0.5)
TrafficLights[1].On()
time.sleep(0.5)
TrafficLights[1].Off()
time.sleep(0.5)
TrafficLights[1].On()
time.sleep(1)
TrafficLights[2].On()
TrafficLights[1].Off()
time.sleep(4)
TrafficLights[2].Off()

请原谅我 while 里面那丑陋的代码。创建 TrafficLight 实例时候，export，调 direction，On 就给 value 1，Off 就 0。由于是 While True，没有 unexport 了。





最后是这些制作过程，我承认这比较无聊…