树莓派 LED 简易控制

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Anderson Silva。CC BY-SA 4.0。

去年，在 Pi Day 左右，我曾在 Opensource.com 上撰写了一篇文章，关于如何使用树莓派设置音乐灯光秀。在创建灯光秀之前，我鼓励读者了解面包板和 CanaKit，作为使用树莓派和 LED 进行一些原型控制的方法。

^{要让 LED 与面包板一起工作，需要很多部件。对于初学者来说，这可能会让人感到困惑和不知所措。}

我第一个承认，插入套件中附带的所有电线、电阻器和 LED 可能有点吓人，如果设置不当，可能会对硬件造成损害。

为了简化您对树莓派、LED 以及控制它们的代码的接触，我决定写一篇关于一个名为 Pi Traffic Light 的小玩意儿的文章。它几乎包含了您开始使用 Pi 控制 LED 所需的一切。

^{Pi Traffic Light 的特写。}

使用 Pi Traffic Light，您只需将这个小设备直接插入树莓派上的 GPIO 引脚即可。您无需担心在面包板上正确连接电线，为 LED 找到合适的电阻器，或弄清楚哪根电线连接到面包板的负极或正极。

默认情况下，Pi Traffic Light 被标记为插入 GPIO 引脚 10、9、11 和接地 (GND)，这些引脚在 Pi 上彼此相邻。在树莓派的后期版本中，这些引脚位于 GPIO 区域的中间，可能有点难以数到（尤其是当您的视力或光线不好时）。我更喜欢将我的 Pi Traffic Light 设备插入 GPIO 引脚 13、19、26 和 GND，因为它们在板上更容易找到。

Pi Traffic Light plugged into a Raspberry Pi

^{将设备插入 3.3V 侧 GPIO 引脚的最末端，您就可以开始了。}

插入后，启动您的树莓派并编写一些代码来控制 LED。对于本文，我编写了几个示例。在第一个示例中，我使用 Python 读取树莓派的 CPU 利用率水平，使用 psutil 库，并使用 RPi.GPIO 库控制红、黄、绿灯。

如果 CPU 负载低于 50%，则显示绿色。如果 CPU 负载在 50% 到 90% 之间，则显示黄色。如果 CPU 负载超过 90%，则显示红色。还有一个异常处理程序，因此当有人按下 Ctrl+C 退出程序时，所有灯都会熄灭。就所有意图和目的而言，这段代码使您的 Pi Traffic Light 变成树莓派的 CPU 利用率仪表板。

#!/usr/bin/env python
# to use with Pi Traffic Light

import RPi.GPIO as GPIO
import psutil

GREEN = 26
YELLOW = 13
RED = 19

# Pin Setup:
GPIO.setmode(GPIO.BCM)   # Broadcom pin-numbering scheme.
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setup(GREEN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(YELLOW, GPIO.OUT)
GPIO.setup(RED, GPIO.OUT)

try:
   while (1):
      cpu_pc = psutil.cpu_percent(interval=2)
      print 'CPU: %d%%' % (cpu_pc)
      if cpu_pc = 50:
         GPIO.output(RED, False)
         GPIO.output(YELLOW, False)
         GPIO.output(GREEN, True)
      if 50  cpu_pc  90:
         GPIO.output(GREEN, False)
         GPIO.output(RED, False)
         GPIO.output(YELLOW, True)
      if cpu_pc >=90 :
         GPIO.output(GREEN, False)
         GPIO.output(YELLOW, False)
         GPIO.output(RED, True)
except KeyboardInterrupt:
    print "Good bye"
    GPIO.output(GREEN, False)
    GPIO.output(YELLOW, False)
    GPIO.output(RED, False)

第二个示例更简单，但在某种程度上也更有趣，因为我使用了 Scratch 来控制 LED。Scratch 是一种免费的可视化编程语言，允许程序员创建交互式游戏、故事和动画。它最初是在麻省理工学院开发的，并在世界各地取得了巨大的成功，成为向孩子们介绍编程概念的一种方式。

^{这段简短的 Scratch 代码将使红色 LED 亮起 25 秒。}

您要做的第一件事是允许 Scratch 与树莓派的 GPIO 引脚交互，打开程序，转到编辑，然后选择启动 GPIO 服务器。然后您可以使用广播块来识别您想要使用的 GPIO 引脚。在上面的屏幕截图中，两个广播块指的是 config19out 和 gpio19on。您猜怎么着？GPIO 19 映射到红色 LED。

有关如何使用 Scratch 与 GPIO 引脚交互的更多信息，请查看这个树莓派基金会资源。