ARCHIV

Raspberry π IX. - GPIO programování LED

V tomto díle si naprogramujeme blikání obyčejné LEDky pomocí Pythonu. Tím si předvedeme naprostý základ a postupy při GPIO programování na Raspberry Pi. Vždyť snad nic nepotěší srdce programátora víc, než živá a věrně blikající dioda.

12.10.2012 12:00 | Petr Horáček | Články autora | přečteno 45891×

Po úvodu do obecné problematiky tohoto programování si dnes předvedeme první praktický pokus. K Raspberry připojíme univerzální desku se zapojenou LED a potřebným rezistorem, v Pythonu pak vytvoříme skript, který tuto diodu rozbliká.

Zapojení

Než přistoupíme k samotnému programování, zapojíme si jednoduchý obvod. Krom propojovacích kabelů a destičky budeme potřebovat jen LEDku a rezistor ji chránící, já sáhl po jednom s hodnotou 430 ohmů. Zde je schéma zapojení:

Ke zdroji napětí 3,3V (tedy k pinu P1-01, viz tabulka z minulého dílu) připojíme rezistor a za něj onu diodu, její vývod pak povede do Raspberry, konkrétně do pinu P1-12 (tedy GPIO1, či 12 dle hodnot pythonovské knihovny). Hotovo, zbastleno.

Hodnoty pinů

Piny můžeme nastavit jako vstupní, či jako výstupní (o těch si povíme víc v příštím díle). Výstupní piny se chovají buď jako zdroje napětí (v Pythonu značené True), nebo jako zem (značené False).

V našem zapojení pouštíme do diody proud 3,3V z pinu P1-01. Obvod však není uzavřený – chybí mu zem. Pro uzavření obvodu (a tím i rozsvícení LED) musíme nastavit hodnotu na pinu GPIO jako False. Naopak při nastavení vývodu na True, se stane obvod neuzavřeným a LED přestane svítit.

Python v terminálu

Abychom vyzkoušeli, zda jsme zapojili obvod správně (nezapomeňte jej ještě jednou zkontrolovat), skusíme nejprve LED rozsvítit z terminálu. Můžeme využít rovnou IDLE, úplně ale postačí spustit LXTerminal a zadat příkaz pro spuštění pythonového shellu.

sudo python

Ono „sudo“ je nezbytné, protože s GPIO lze pracovat pouze a jen jako root.

Nejprve napíšeme příkaz pro import knihovny sloužící pro práci s GPIO (její instalaci jsme si popsali v díle minulém).

import RPi.GPIO as GPIO

V dalším kroku nastavíme pin, na který jsme připojili vývod LED, jako výstupní. Jde o jednoduchou funkci setup, kde nejprve parametr v podobě čísla označuje pin a poté GPIO.OUT určuje, že se jedná o výstup.

GPIO.setup(12, GPIO.OUT)

A nakonec pomocí funkce output nastavíme pinu výstupní signál na False.

GPIO.output(12, False)

V tuto chvíli by již naše dioda měla svítit. Zhasnout ji můžeme stejným příkazem, pouze parametr False vyměníme za True.

GPIO.output(12, True)

Aplikace

Pro rozblikání diody si vytvoříme jednoduchou aplikaci, kód v ní bude vlastně témeř stejný jako ten, kterým jsme LEDku rozsvítili a zhasli.

Nejprve si otevřeme IDLE – protože ale musíme pracovat jako root, spustíme tuto aplikaci z terminálu následujícím příkazem.

sudo idle

Pro ty, kdo se s touto aplikací setkávají poprvé, mám zprávu, že se jedná o jednoduché vývojářské prostředí pro Python, obsahující editor, konzoli i kompilátor. Při prvním spuštění se zobrazí pythonový shell podobný tomu, který jsme použili před chvílí v terminálu. Pro otevření editoru je třeba kliknout na File → New Window (Ctrl+N) poté se objeví nové okno, do kterého můžeme zapisovat kód. Pokud vám IDLE nevyhovuje, můžete vyzkoušet například editor Geany, který je vhodnější i pro větší projekty.

Nyní vytvoříme nekonečný cyklus, ve kterém se bude přepínat hodnota pinu z True na False a zpět. Mezi těmito příkazi vytvoříme vteřinové prodlevy, pro to nám poslouží funkce sleep, kterou importujeme z knihovny time. Výsledný kód bude vypadat nějak takto:

import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)
while 1:
GPIO.output(12, False)
sleep(1)
GPIO.output(12, True)
sleep(1)

Teď skript uložíme File → Save (Ctrl+S) a spustíme Run → Run Module (F5). Pokud se vše zadařilo, měla by již dioda vesele blikat.

Pokud Pythonu ani za mák nerozumíte, můžete si prolétnout seriál jemu věnovaný, který se nachází zde na Linuxsoftu.

Závěr

Toť vše k tématu veselého blikání. V příštím díle si předvedeme opačnou stranu mince, tedy vstupní funkci pinů. Budeme moci reagovat na externí akce hlašením aplikace, či vysláním signálu zase ven, třeba k nějaké diodě nebo bzučáku.

Verze pro tisk

DISKUZE preklep 24.10.2012 13:14 Radek Slavík Re: preklep 24.10.2012 15:14 Petr Horáček Automatický start 11.11.2012 21:18 omorok Re: Automatický start 22.11.2012 00:22 Petr Horáček Pokračování 4.3.2014 11:19 Roman Wojnar Zobrazit označené Zobrazit vše Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.