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如果要实现按下一个按钮让灯亮,再按下让灯灭这样的功能,就需要实现按键编程了,按键编程属于输入设备范畴。

什么是输入设备,什么是输出设备

参考**第六课:树莓派Python Led实验

用什么做实验

我们一般用第一种按键(左边),淘宝上几毛钱就可以买到,右边的按键,还需要自己去加电阻搭电路,不方便。
在这里插入图片描述

编程思路

很多学生总是喜欢看,迟迟不动手,我发现原因是他还没有思路,就是不知如何动手,或者有几种方法,不确定用哪一种比较好,所以在茫茫博客中找到理论依据,其实这种情况,还是动手比较好,编程就是要多写,即时尝试的方法不是最好的,也可以让你搞清楚这种方法的弊端在哪里,然后一步步逼近正确方法,如果没有经验,没有人能够一步到位,所以不尝试是最好的,也最直接的学习方法。
这里的编程思路,其实就是要搞清楚这个按键的工作原理。
我先上一张图:

在这里插入图片描述
我们这里拿S1来说明,当我们按下时,有什么现象,不按的时候有什么现象呢?

这里的p0.4就是我们树莓派接线时候的引脚,所以现象就是当不按的时候,p0.4这个点是高电平(比3.3v低一点),按下的时候,p0.4是低电平,因为跟GND(地)连通了。这样我们就可以写程序来读取p0.4引脚的电平,当读到高,说明没有按键,当读到低说明按键了。
——这就是编程思路,了解到这里,你应该迫不及待了吧!

如何连线

VCC接5V,out接wiringPi的第1脚。
在这里插入图片描述

开始写程序了

程序的步骤还是跟led的控制差不多,但是因为这里是要控制输入设备,稍微有些不同,步骤如下:
1)包含导入GPIO模块

import RPi.GPIO as GPIO #这是第一条语句,不然你不能调用控制IO口的函数
import time #导入时间模块,为了下面做延时用,不然看不到一闪一闪的效果
2) 设置编码模式
gpio.setmode(gpio.BCM)#设置引脚编码模式,c语言一般使用wiringPi编码模式,python一般使用BCM编码模式

#这些函数不知道什么意思的,可以参考第五课:树莓派Python编程手册
3)设置引脚功能

GPIO.setup(18,GPIO.IN,GPIO.PUD_UP)#设置18号引脚为输入功能,并且上拉
4) 循环控制
while 1:
time.sleep(0.05)
if(GPIO.input(KEY)==1): #判断是否按下
print “key press”
最后的完整代码:

pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ cat key.py 
#-*-coding:utf-8-*-       //支持中文注释
import RPi.GPIO as GPIO    #导入RPi模块
import time                #使用延时功能
GPIO.setmode(GPIO.BCM)     #设置BCM编码
KEY = 18                   #BCM第18引脚
GPIO.setup(KEY,GPIO.IN,GPIO.PUD_UP)#设置输入,上拉
while 1:
      time.sleep(0.05)
      if(GPIO.input(KEY)==1):    #判断是否按下
           print "key press"

编译运行

编译运行会出现很多打印语句,可以说是铺天盖地,就像这样
在这里插入图片描述

甚至,手一碰过去,就出现了一大波打印语句。

如何解决按键不灵敏的问题

上面的问题,其实是正常现象,造成这一现象的原因,是按键有机械抖动,怎么解决这个问题呢?
我们先来看一张图:
在这里插入图片描述

之所以我们的程序出现很多的打印语句,是因为在前沿抖动区间,这个区间是10~20ms,感觉很短,但是对树莓派cpu来说,足可以执行几千次了。
所以,我们需要想办法绕过这段时间,思路是:
先判断低电平,然后延时20ms,跨到稳定区间,再判断一次,如果还是低电平,那么就确认是一个真实的按键了。
代码如下:

pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ cat key_noshake.py 
#-*-coding:utf-8-*-
import RPi.GPIO as GPIO  #导入RPi.GPIO模块
import time   #导入时间模块,用于延时
GPIO.setwarnings(False)  #屏蔽警告信息
#---第一步:设置引脚编码模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)  #设置引脚为BCM编码
#---第二步:设置引脚方向----
KEY = 18   #定义18脚作为按键使用
GPIO.setup(KEY,GPIO.IN)  #设置按键为输入
#----第三步:循环判断按键是否按下
while 1:
    if GPIO.input(KEY)==1:#按下(该按键模块,当松开的时候是低电平,按下时高电平)
       time.sleep(0.02)  #延时20ms  绕过抖动区间,为了防抖
       if(GPIO.input(KEY)==1):    #再次判断是否在按下的状态(判断是否在稳定区间)
          while(GPIO.input(KEY)==1): #等待松手
               pass   #占位行
          #实现按键要做的事情
          print('key precess') 
pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ 

这里的20行,是等待手松开的意思。

如何让按键控制灯或者蜂鸣器

我在这里贴出控制蜂鸣器的代码,因为单个的原理已经讲过了,led单独控制知道了,按键知道了,这里只是整合问题,大家还有不懂的可以购买我的教学视频:
https://edu.csdn.net/course/play/28043/383532?spm=1002.2001.3001.4143

pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ cat key_beep.py 
#!/usr/bin/python   
#-*-coding:utf-8-*-
import RPi.GPIO as GPIO  #导入RPi.GPIO模块
import time   #导入时间模块,用于延时
GPIO.setwarnings(False)  #屏蔽警告信息
#---第一步:设置引脚编码模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)  #设置引脚为BCM编码
#---第二步:设置引脚方向----
KEY = 18   #定义18脚作为按键使用
BEEP = 27   #定义27脚为蜂鸣器使用
GPIO.setup(KEY,GPIO.IN)  #设置按键为输入
GPIO.setup(BEEP,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)  #设置BEEP为输出,并且初始化为低电平
#----第三步:循环判断按键是否按下
Flag = 0
while 1:
    if GPIO.input(KEY)==1:#按下(该按键模块,当松开的时候是低电平,按下时高电平)
       time.sleep(0.02)  #延时20ms  绕过抖动区间,为了防抖
       if(GPIO.input(KEY)==1):    #再次判断是否在按下的状态(判断是否在稳定区间)
          while(GPIO.input(KEY)==1): #等待松手
               pass   #占位行
          #实现按键要做的事情
          print('key precess') 
          if Flag == 0:   
             GPIO.output(BEEP,GPIO.HIGH)
             Flag = 1
          else:  
             GPIO.output(BEEP,GPIO.LOW)
             Flag = 0
pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ 

如何实现长按三秒,让树莓派重启

如何用C实现长按3秒重启树莓派,感觉很复杂高深,其实原理非常简单。
完整代码如下:

pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ cat key_reboot.py 
#!/usr/bin/python   
#-*-coding:utf-8-*-
import RPi.GPIO as GPIO  #导入RPi.GPIO模块
import time   #导入时间模块,用于延时
import os    #导入系统模块,用于调用system
GPIO.setwarnings(False)  #屏蔽警告信息
#---第一步:设置引脚编码模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)  #设置引脚为BCM编码
#---第二步:设置引脚方向----
KEY = 27   #定义27脚作为按键使用
LED = 18   #定义18脚为led灯使用
GPIO.setup(KEY,GPIO.IN)  #设置按键为输入
GPIO.setup(LED,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)  #设置LED为输出,并且初始化为低电平
#----第三步:循环判断按键是否按下
Flag = 0
counter = 0
while 1:
    if GPIO.input(KEY)==1:#按下(该按键模块,当松开的时候是低电平,按下时高电平)
       time.sleep(0.02)  #延时20ms  绕过抖动区间,为了防抖
       if(GPIO.input(KEY)==1):    #再次判断是否在按下的状态(判断是否在稳定区间)
          while(GPIO.input(KEY)==1): #等待松手
               counter+=1
               time.sleep(0.01)   #等待10ms
               if(counter>300):#保证按下时间大于3秒
                  os.system("sudo reboot")  #重启树莓派
          #实现按键要做的事情
          print('key precess') 
          if Flag == 0:   
             GPIO.output(LED,GPIO.HIGH)
             Flag = 1
          else:  
             GPIO.output(LED,GPIO.LOW)
             Flag = 0
pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ 

想系统学习的同学可以购买我的教学视频:
长按3秒实现树莓派重启视频Python版

END

希望这篇文章对大家有价值,如果有帮助就收藏吧!

第一课:什么是树莓派
第二课:树莓派能做什么
第三课:购买您的第一个树莓派
第四课:如何安装树莓派系统
第五课:树莓派Python编程手册

第六课:树莓派Python Led实验
第七课:树莓派Python 按键实验
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