這節課開始，進入樹莓派硬件控制傳感器的世界，感受軟件和硬件結合帶來的無窮魅力。
硬件入手
根據后續課程的安排，需要入手的硬件零件如下：
面包板，杜邦線，led燈，蜂鳴器，溫濕度傳感器，單位數碼管，雙位數碼管
渠道推薦如下：
或者是這個：
以前面一個為例，進入之后，查找以下關鍵字和對應的型號：
面包板：
杜邦線：
選擇“20CM公對母”
led燈：
蜂鳴器：
可以買2個備用。
溫濕度傳感器：
單位數碼管：
雙位數碼管：
GPIO介紹
先來看一下樹莓派主板的一些對外的接口，這是反面的情況：
這是正面的情況：
重點關注上面有40根排針，這就是樹莓派用于控制外部傳感器的接口，稱之為GPIO
40根引腳如何進行編號呢，如果按照物理位置來編號，只要掌握一個規則就容易記?。?/p>
最靠近角上的那一根引腳為2號引腳。旁邊的就是1號引腳，具體請看上圖示意圖。
那么這40根引腳具體的用途和定義是什么呢，請看下面的圖：
這個圖是一個比較全面的一個定義，主要是因為對于這40根引腳有不同的編號規則來定義
雖然不同的規則叫的名字不一樣，但實際的用途是一致的
這里只學習一種編號規則，也就是物理位置編號，這樣更容易進行物理連接。
請看下面這張簡圖：
比如：1號引腳，是輸出1個3.3伏的電壓，也就是如果你拿一個數字萬用表去測量這根引腳的電壓，會一直測出來是3.3伏。
比如：2號引腳，是輸出1個5伏的電壓，也就是如果你拿一個數字萬用表去測量這根引腳的電壓，會一直測出來是5伏。
比如：6號引腳，是一個GND，也就是接地，如果測量電壓的話，就是0伏。
比如：11號引腳，是綠色圖標，旁邊寫著GPIO17，其實這個接口就是普通的接口，可以輸入也可以輸出，如果設置為輸出，則可以輸出高電壓或者低電壓。輸出高電壓就是3.3伏，輸出低電壓就是0伏?？梢酝ㄟ^程序來控制。GPIO17是另外一種編號方式而已，這里我們可以忽略。
假如需要一個恒定的電壓輸出到某個電路，則可以選擇3.3v或者5v的相應接口。
假如需要一個變化的電壓輸出到某個電路，則可以選擇綠色的GPIO接口，例如11號，12號，13號，15號等等。
led燈電路原理
學過物理的話，應該可以看懂下面的最簡單的電路圖：
要讓led燈亮起來，需要在led燈的正極輸入一個正的電壓，led燈的負極接地，這樣led燈就可以亮起來了。
根據前面的GPIO接口的定義，選擇6號口GND連接到led燈的負極，然后選擇11號口連接到led燈的正極
這樣，通過程序控制11號口，輸出一個3.3伏的電壓，led燈就亮了，輸出一個0伏電壓，led燈就滅了。
硬件連接
在開始連接硬件電路之前，首先要做的事是將樹莓派電腦關機，并斷開電源。
因為如果樹莓派主板帶電的時候，進行插接電路可能會導致電子元器件的燒毀，所以一定要記住這個原則：
連接電路的時候主板必須斷電。
取出面包板，2根20cm的公對母杜邦線，1個led燈。
將杜邦線的母頭插到樹莓派主板的GPIO接口的6號口和11號口：
將杜邦線另外一頭的公頭插入面包板上：
將led燈的長腳插入11號口線的同一縱排，將led燈的短腳插入6號口線的同一縱排：
插好之后的樣子：
這樣插好之后，全部的電路就連接好了。
這里大家可以自行去網上搜索一下關于面包板的電路圖，看看為何這樣就可以把線和led燈連接起來了。
看看整體連接的效果：
然后，檢查一下電路的接口是否有錯誤，正確無誤之后就可以啟動樹莓派電腦的電源了：
程序編寫
電腦啟動之后，可以編寫程序了：
啟動文本編輯器，輸入以下代碼，文件保存為led.py
程序執行
保存文件之后，運行sudo python led.py看看led燈是否亮了3秒鐘之后熄滅。
如果燈不亮，則按照以下次序進行檢查判斷：
1.首先查看樹莓派主板上的引腳口的編號
是否是11號口，接到面包板上的是對著led燈的長腳
是否是6號口，接到面包板上的是對著led燈的短腳
2.如果接線沒有錯誤，則有可能是led燈壞了
可以采取換一個led燈試試看
或者將11號口的杜邦線的母頭拔出來，插入到1號口，看看led燈是否亮，如果亮了則說明燈和線沒有問題。
3.如果電路都沒有問題，則可能是程序錯誤
逐行檢查代碼，看看是否有遺漏或者錯誤。
4.如果以上都不能讓燈亮起來，那只能去qq群里直接提問了。
看看程序執行結果：
程序每行說明
import RPi.GPIO as GPIO
導入模塊RPI.GPIO，命名為別名為GPIO
如果只寫import RPi.GPIO也是可以的，但是后面用的地方就必須用RPi.GPIO.setmode(RPi.GPIO.BOARD)這樣寫齊全
用別名的方式可以簡化代碼
import time
導入time模塊
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
聲明GPIO使用物理編號方式，也就是11號口就是物理編號11號口
GPIO.setup(11,GPIO.OUT)
聲明11號口是用于輸出模式
為何6號口不用聲明呢，因為它是GND，不可能變化，也就不可能輸入和輸出
GPIO.output(11,True)
設置11號口為高電壓，也就是11號口變為3.3伏
這行代碼執行之后，11號口變為高電壓，那么根據電路原理，led燈就會亮起來
如果后面沒有代碼了，則led燈會一直亮下去，直到程序修改了輸出或者電腦接口斷電
time.sleep(3)
程序休眠3秒鐘
程序休眠期間，led燈會一直亮著
GPIO.output(11,False)
設置11號口為低電壓，也就是11號口變為0伏，和GND一樣
這行代碼執行之后，11號口變為低電壓，那么根據電路原理，led燈就會熄滅
GPIO.cleanup()
將所有的GPIO口狀態恢復為初始化，一般代碼結束都執行此代碼，方便后續代碼運行都是從初始狀態開始。
程序整體的功能很簡單：
導入必須的模塊
設置GPIO的編號模式
設置需要用到的GPIO接口的模式
控制GPIO口的電壓狀態
結合時間模塊運行出自己想要的結果
大家要根據以上基本的代碼以及說明，思考如何修改程序，改變運行功能
課后作業
1.將休眠時間修改為10秒
2.增加8根線和4個led燈，5個led燈依次亮3秒，循環10次結束
往期教程
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