嵌入式人工智能（6-树莓派4B按键输入控制LED）

1、按键

按键的原理都是一样，通过按键开关的按下导通，抬起断开的情况，GPIO引脚来检测其是否有电流流入。GPIO有input()方法，对于GPIO引脚检测电流，不能让其引脚悬空，否则引脚会受周边环境电磁干扰产生微弱电流，导致GPIO输入时高时低，，当程序不断检测其输入变化时，会发现按键不断地断开闭合，因此解决这个问题，需要采用上拉或下拉电阻将其电平钳位住。

2、上拉电阻

如果是采用上拉电阻，则按键按下，引脚会检测到一个下降沿。如果是采用下拉电阻，则按键按下，引脚会检测到一个上升沿。具体采用上拉还是下拉电阻根据实际情况而定。

3、实验接线图

我这边有独立按键与流水灯模块，采用的是上拉电阻方式，因此不需要自己连接电阻，没有的同学根据上图来接，电阻470欧即可。实现功能，GPIO11接LED，GPIO13和15分别接2个按键Key1和Key2。要求，按下按键一，LED点亮，按下按键二LED熄灭。

4、实验一代码

import RPi.GPIO as GPIO
import time
# 指定编号规则为BOARD
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 设置物理引脚11负责输出电压
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
# 关闭警告
GPIO.setwarnings(False)
# 设置输入引脚
channel1 = 13
channel2 = 15
# 设置GPIO输入模式, 使用GPIO内置的上拉电阻, 即开关断开情况下输入为HIGH
GPIO.setup(channel1, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
GPIO.setup(channel2, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
try:
    GPIO.output(11, GPIO.HIGH) 
    while True:
        # 如果检测到电平FALLING, 说明开关闭合
        if GPIO.input(channel1)==GPIO.LOW:
            GPIO.output(11, GPIO.LOW)
        if GPIO.input(channel2)==GPIO.LOW:
            GPIO.output(11, GPIO.HIGH)  
        # 10毫秒的检测间隔
        time.sleep(0.01)
 
except Exception as e:
    print(e)
# 清理占用的GPIO资源
GPIO.cleanup()

5、实验二代码

接线和实验一一样，要求按键1按下LED亮，松开LED灭。按键2按下，释放资源，退出程序。这样 如果要中止程序运行，就不用按键盘crtl+ C来中止了。

import RPi.GPIO as GPIO
import time
# 指定编号规则为BOARD
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 设置物理引脚11负责输出电压
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
# 关闭警告
GPIO.setwarnings(False)
# 设置输入引脚
channel1 = 13
channel2 = 15
# 设置GPIO输入模式, 使用GPIO内置的上拉电阻, 即开关断开情况下输入为HIGH
GPIO.setup(channel1, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
GPIO.setup(channel2, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
try:
    GPIO.output(11, GPIO.HIGH) 
    while True:       
        # 如果检测到电平FALLING, 说明开关闭合
        if GPIO.input(channel1)==GPIO.LOW:
            GPIO.output(11, GPIO.LOW)
        else:
            GPIO.output(11, GPIO.HIGH)  
        if GPIO.input(channel2)==GPIO.LOW:
            GPIO.cleanup()
            exit()
        # 10毫秒的检测间隔
        time.sleep(0.01)
        # if Led_Flag==True:
        #     GPIO.output(11, GPIO.LOW)
        # else:
        #     GPIO.output(11, GPIO.HIGH)    
except Exception as e:
    print(e)
# 清理占用的GPIO资源
GPIO.cleanup()

如果想要按下1亮，再按下1灭，那么需要定义个变量，来改变此变量的值，从而控制LED灯，这里就不再赘述了，不过采用这种轮询的方式检测，会有一些小问题，后续进行改进。