5、树莓派电子电路与游戏开发入门

树莓派电子电路与游戏开发入门

1. 开关的基本原理与使用

开关在电路中起着重要作用，它可以根据位置来断开或连接电路的两部分。常见的有推压式按钮开关，按下按钮时，开关内部的导体相连，从而完成电路导通，就像门铃开关，按下时门铃电路导通发声；未按下时，开关内部触点分离，电路断开。

推荐使用如图 3 - 8 所示的微型按钮开关，它有四个引脚，每侧的引脚相互连接，封装内只有一个开关。部分开关配有可夹式按钮帽，不过这并非必需。

在将开关作为数字输入使用时，GPIO 端口需要接收数字信号，高电平为 +3.3V，低电平为 0V。不能简单地将开关连接到正电源，因为断开电源时输入会处于浮动状态，状态不可预测。正确的做法是将输入连接到正电压，未按下开关时电源为高电平；按下开关时，将引脚连接到 0V 电源使电平变低。同时，需要一个高阻值电阻（通常为几十 kΩ）连接到正电源轨以防止短路。树莓派内部有上拉电阻，可通过树莓派扩展的输入模块以“上拉”状态启用，也支持“下拉”，但更常见的是树莓派引脚先上拉，再用开关下拉。

2. 开关接入电路及代码实现

将开关接入之前的 LED 电路，开关连接到树莓派的 GPIO 端口 10（物理引脚 19）和 0V 接地引脚。接入开关后，需要在 Sprite1 的现有脚本中添加代码来检测开关按下情况，配置 GPIO 端口并检测按钮何时被按下。

新增代码在开头设置 GPIO 端口 10 为带有上拉电阻的输入。在无限循环中，使用 GPIO 模块检查开关状态。未按下开关时，内部上拉电阻使值为高电平；按下开关时，输入被拉低，传感器值为低电平。运行程序后，LED 初始状态为熄灭，按下开关时点亮，松开时熄灭。