树莓派外设开发综述

本文介绍了树莓派的接口类型,包括GPIO、PWM、串口等,并详细讲解了wiringPi库的使用,包括库的安装、验证、初始化以及GPIO控制、模拟量输入输出和PWM等功能。

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树莓派外设开发接口文档参考博文:
https://www.cnblogs.com/lulipro/p/5992172.html

1.树莓派的接口:
如何查看树莓派的IO口命令:gpio readall
IO口:Input (输入) output(输出) 对主控芯片来说
Input:人体、烟雾、火焰、震动传感器等
output:继电器、蜂鸣器 等
增强型IO口 PWM :用在电机调速,灯光调明亮度。
串口: uart
IIC
SPI
IIS
其他 特地硬件的接口:flash等

树莓派wiringPi库:
wiringPi(特定平台,特定功能接口)
树莓派wiringPi库详解:
wiringPi是一个很棒的树莓派IO控制库,使用C语言开发,提供了丰富的接口:GPIO控制,中断,多线程,等等。java 的pi4j项目也是基于wiringPi的,我最近也在看源代码,到时候整理好了会放出来的。

如何查看自己树莓派有没有wiringPi库:gpio -v
如果没有如何安装:
进入 wiringPi的github (https://git.drogon.net/?p=wiringPi;a=summary) 下载安装包。点击页面的第一个链接的右边的snapshot,下载安装压缩包。

然后进入安装包所在的目录执行以下命令:

>tar xfz wiringPi-98bcb20.tar.gz   //98bcb20为版本标号,可能不同
>cd wiringPi-98bcb20
>./build

验证wiringPi的是否安装成功,输入gpio -v,会在终端中输出相关wiringPi的信息。否则安装失败。

wiringPi库API大全:
在使用wiringPi库时,你需要包含头文件 #include<wiringPi.h>。凡是写wiringPi的程序,都包含这个头文件。
硬件初始化函数:
使用wiringPi时,你必须在执行任何操作前初始化树莓派,否则程序不能正常工作。

可以调用下表函数之一进行初始化,它们都会返回一个int , 返回 -1 表示初始化失败。
1.

int wiringPiSetup (void) //返回:执行状态,-1表示失败 当使用这个函数初始化树莓派引脚时,程序使用的是wiringPi 引脚编号表。引脚的编号为 0~16

需要root权限
int wiringPiSetupGpio (void) //返回执行状态,-1表示失败  当使用这个函数初始化树莓派引脚时,程序中使用的是BCM GPIO 引脚编号表。

需要root权限

通用GPIO控制函数:
在这里插入图片描述

void pinMode (int pin, int mode)	

pin:配置的引脚

mode:指定引脚的IO模式

可取的值:INPUT、OUTPUT、PWM_OUTPUT,GPIO_CLOCK

作用:配置引脚的IO模式

注意:
只有wiringPi 引脚编号下的1脚(BCM下的18脚) 支持PWM输出

只有wiringPi编号下的7(BCM下的4号)支持GPIO_CLOCK输出

void digitalWrite (int pin, int value)	

pin:控制的引脚

value:引脚输出的电平值。

可取的值:HIGH,LOW分别代表高低电平

让对一个已近配置为输出模式的 引脚 输出指定的电平信号

int digitalRead (int pin)	

pin:读取的引脚

返回:引脚上的电平,可以是LOW HIGH 之一

读取一个引脚的电平值 LOW HIGH ,返回

void analogWrite(int pin, int value)	

pin:引脚

value:输出的模拟量

模拟量输出

树莓派的引脚本身是不支持AD转换的,也就是不能使用模拟量的API,

需要增加另外的模块

int analogRead (int pin)	

pin:引脚

返回:引脚上读取的模拟量

模拟量输入

树莓派的引脚本身是不支持AD转换的,也就是不能使用模拟量的API,

需要增加另外的模块

void pwmWrite (int pin, int value)	

pin:引脚

value:写入到PWM寄存器的值,范围在0~1024之间。

输出一个值到PWM寄存器,控制PWM输出。
pin只能是wiringPi 引脚编号下的1脚(BCM下的18脚)

void pullUpDnControl (int pin, int pud)	

pin:引脚

pud:拉电阻模式

可取的值:PUD_OFF 不启用任何拉电阻。关闭拉电阻。
PUD_DOWN 启用下拉电阻,引脚电平拉到GND
PUD_UP 启用上拉电阻,引脚电平拉到3.3v

对一个设置IO模式为 INPUT 的输入引脚设置拉电阻模式。

与Arduino不同的是,树莓派支持的拉电阻模式更丰富。

树莓派内部的拉电阻达50K欧姆

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