概述

正如我在使用Raspberry Pi和Python項目的如何使LED閃爍中所提到的，Raspberry Pi的GPIO引腳是一個重要特性，因為它們使Raspberry Pi能夠與LED，電機，按鈕等外部物理組件接口。 。

GPIO引腳或通用輸入引腳，顧名思義，可以配置為輸出引腳或輸入引腳。

如果設置為輸出引腳，就像LED閃爍教程一樣，GPIO引腳驅動輸出設備就像LED一樣。相反，如果GPIO引腳配置為輸入引腳，它將在此方案中讀取外部設備（如按鈕）的輸入數據。

繼續，閱讀如何使用RASPBERRY PI閃爍LED？

Raspberry Pi的GPIO作為輸入

從上面的陳述中可以清楚地看出，如果Raspberry Pi想要從外部器件讀取值，則必須將相應的GPIO引腳聲明為輸入引腳。

但是當Raspberry Pi的GPIO引腳被聲明為輸入時，它必須“綁定”為高或低，否則稱為浮動輸入引腳。浮動輸入是一個定義為輸入且保持原樣的引腳。

任何數字輸入引腳都非常敏感，即使是最輕微的變化也會捕捉到雜散手指，面包板，空氣等電容。

為了避免這種情況，必須借助上拉或拉電極將數字輸入引腳連接到VCC或GND - 下拉電阻。

下圖顯示了在上拉和下拉電阻的幫助下，輸入拉高和拉低。在上拉的情況下，輸入將始終為高電平，按下按鈕時，輸入將為低電平。

相反，當輸入引腳被拉下時，它將始終讀為低電平，當按下該按鈕時，它將讀為高電平。

這種類型的設置確保您可以從開關或按鈕獲取可靠的讀數。確保引腳未設置為輸出并拉高或拉低，因為可能會嚴重損壞引腳。

按鈕基礎

按鈕是最簡單的設備，它是可以連接到任何控制器或處理器（如Arduino或Raspberry Pi）的基本輸入設備。

最簡單形式的按鈕由四個終端組成。其中，端子1和2在內部相互連接，端子3和4也在內部連接。因此，即使您有四個端子，從技術上講，您只能使用兩個端子。

上圖顯示了一個簡單的按鈕，并突出顯示了內部連接。

將按鈕與Raspberry Pi連接

如“GPIO as Input”部分所述，當GPIO引腳為聲明為輸入，它必須借助上拉電阻或下拉電阻連接到VCC或GND。

但是，現代電路板如Arduino和Raspberry Pi具有內部上拉或內部下拉功能。借助此功能，您無需將上拉或下拉電阻器物理連接到輸入引腳，而是使用軟件對其進行配置。

使用此功能，引腳將從芯片內部拉高或拉低。

在將Raspberry Pi的GPIO引腳定義為輸入時，在程序中添加一條附加語句激活內部上拉或下拉。

在這個項目中，通過連接按鈕和Raspberry Pi，我們將讀取輸入引腳的狀態，因此，打開或關閉LED。

電路圖

以下圖像顯示電路Raspberry Pi按鈕接口的圖表。第一張圖片基于Fritzing Parts。

為了更清晰地了解連接，Fritzing的以下接線圖將有所幫助。

所需組件

Raspberry Pi

按鈕

5mm LED

100Ω電阻（1/4瓦）

迷你面包板

連接電線

電源

電路設計

首先，我使用了一個雙端子按鈕，而不是使用四端子按鈕。這沒有任何區別。按鈕的一個端子連接到GND，另一個端子連接到Raspberry Pi的物理引腳16（GPIO23）。

5mm LED用作輸出設備。 LED的陽極（長引線）連接到Raspberry Pi的物理引腳18（GPIO24）。 LED（短引線）的陰極連接到100Ω電阻的一個端子。

電阻的另一端連接到GND。

代碼

Python用作此項目的編程語言。 Python腳本如下所示。

工作

Raspberry Pi按鈕界面的工作非常容易理解。當運行Python腳本時，Raspberry Pi將Button Pin初始化為輸入，內部上拉和LED Pin作為輸出。

現在，它等待狀態改變輸入引腳，僅在按下按鈕時才會發生。如果按下該按鈕，Raspberry Pi將在相應的引腳上檢測到LOW并激活LED。

應用

將按鈕與Raspberry Pi連接可能看起來不是一個大項目，但它確實有助于我們理解從輸入引腳讀取的概念。

類似的概念可以應用于其他輸入設備，如不同類型的傳感器（PIR傳感器，超聲波傳感器，觸摸傳感器等）。