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树莓派3B点灯（1）-- 四种方法

news 来源：原创 2024/9/19 16:15:56

先做个简单一丢丢的吧。。。正好最近工作也要用这个。这次直接给够四种方法，给好给满。分别是Python点，用户空间配置GPIO点，设备树配置内核Leds驱动点，自己写驱动点。

用的板子是树莓派3B，GPIO 26口，蓝光LED，串联了一个1000欧电阻限流。LED长脚是正极，电阻要串在正极上。

1 Python点

先用Python试了下，很简单就亮了。

代码如下：

import RPi.GPIO as GPIO
import time# 设置 GPIO 引脚编号模式 (BCM 模式)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)# 设置 GPIO 26 为输出引脚
led_pin = 26
GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT)# LED 闪烁的循环
try:while True:GPIO.output(led_pin, GPIO.HIGH)  # 点亮 LEDtime.sleep(1)                    # 延迟 1 秒GPIO.output(led_pin, GPIO.LOW)   # 熄灭 LEDtime.sleep(1)                    # 延迟 1 秒
except KeyboardInterrupt:pass
finally:GPIO.cleanup()  # 清理 GPIO 状态

当然，今天的关键不是PY。而且内核。

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2 用命令点

换第二种方法，经常看别人驱动大神的方法。先看了GPT，给的答案如下：

# 导出GPIO26
echo 26 | sudo tee /sys/class/gpio/export# 设置为输出
echo out | sudo tee /sys/class/gpio/gpio26/direction# 打开LED
echo 1 | sudo tee /sys/class/gpio/gpio26/value# 关闭LED
echo 0 | sudo tee /sys/class/gpio/gpio26/value

但是实际上这样不行，一直报write error: Invalid argument，真的要郁闷了。后面到处找，才在一篇文章中找到答案。解决 sh:write error:Invalid argument_sh: write error: invalid argument-CSDN博客

说是GPIO号不匹配，在本机查了，如下：

pi@raspberrypi:/sys/class/gpio$ cat /sys/kernel/debug/gpio
gpiochip0: GPIOs 512-565, parent: platform/3f200000.gpio, pinctrl-bcm2835:gpio-512 (ID_SDA              )gpio-513 (ID_SCL              )gpio-514 (GPIO2               )gpio-515 (GPIO3               )gpio-516 (GPIO4               )gpio-517 (GPIO5               )gpio-518 (GPIO6               )gpio-519 (GPIO7               |spi0 CS1            ) out hi ACTIVE LOWgpio-520 (GPIO8               |spi0 CS0            ) out hi ACTIVE LOWgpio-521 (GPIO9               )gpio-522 (GPIO10              )gpio-523 (GPIO11              )gpio-524 (GPIO12              )gpio-525 (GPIO13              )gpio-526 (GPIO14              )gpio-527 (GPIO15              )gpio-528 (GPIO16              )gpio-529 (GPIO17              )gpio-530 (GPIO18              )gpio-531 (GPIO19              )gpio-532 (GPIO20              )gpio-533 (GPIO21              )gpio-534 (GPIO22              )gpio-535 (GPIO23              )gpio-536 (GPIO24              )gpio-537 (GPIO25              )gpio-538 (GPIO26              )gpio-539 (GPIO27              )gpio-540 (NC                  )gpio-541 (LAN_RUN_BOOT        )gpio-542 (CTS0                )gpio-543 (RTS0                )gpio-544 (TXD0                )gpio-545 (RXD0                )gpio-546 (SD1_CLK             )gpio-547 (SD1_CMD             )gpio-548 (SD1_DATA0           )gpio-549 (SD1_DATA1           )gpio-550 (SD1_DATA2           )gpio-551 (SD1_DATA3           )gpio-552 (PWM0_OUT            )gpio-553 (PWM1_OUT            )gpio-554 (ETH_CLK             )gpio-555 (WIFI_CLK            )gpio-556 (SDA0                )gpio-557 (SCL0                )gpio-558 (SMPS_SCL            )gpio-559 (SMPS_SDA            )gpio-560 (SD_CLK_R            )gpio-561 (SD_CMD_R            )gpio-562 (SD_DATA0_R          )gpio-563 (SD_DATA1_R          )gpio-564 (SD_DATA2_R          )gpio-565 (SD_DATA3_R          )gpiochip1: GPIOs 566-567, parent: platform/soc:firmware:virtgpio, brcmvirt-gpio, can sleep:gpio-566 (                    |ACT                 ) out higpiochip2: GPIOs 568-575, parent: platform/soc:firmware:expgpio, raspberrypi-exp-gpio, can sleep:

原来GPIO26对应的是gpio-538，换成538之后，可以顺利通过命令行点灯了。

# 导出GPIO26
echo 538 | sudo tee /sys/class/gpio/export# 设置为输出
echo out | sudo tee /sys/class/gpio/gpio538/direction# 打开LED
echo 1 | sudo tee /sys/class/gpio/gpio538/value# 关闭LED
echo 0 | sudo tee /sys/class/gpio/gpio538/value

关于GPIO编号不同的问题，查了一下，在树莓派上，GPIO引脚通常有两种编号方式：物理引脚编号和BCM（Broadcom）引脚编号。一般来说高层次编程（如Python的RPi.GPIO库）：通常使用BCM引脚编号或物理引脚编号。在这种情况下，你会使用26（BCM编号）或物理引脚编号。低层次编程（如直接操作设备树或内核配置）：可能会使用内部编号（如538）。

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3 修改设备树点

最后还是打算用DTS来点，主要还是对环境不很熟悉，所以折腾了很久。最开始还是去看GPT。给的答案大体是对的，但是驱动死活加载不起来，也不知道怎么调试。

test_led.dts GPT版

/dts-v1/;
/plugin/;/ {compatible = "brcm,bcm2835";fragment@0 {target = <&gpio>;__overlay__ {led_gpio26 {compatible = "gpio-leds";gpios = <&gpio 26 0>; // GPIO26, active highdefault-state = "off";label = "my_led";};};};
};

回头看看这个设备树，有几个问题，1是设备，（TODO）

后面发现树莓派其实开发效率还是不错，因为设备树的编译工具可以直接在设备上装，这样就可以直接在设备上修改，不用来回拷贝。改完之后直接在板子上编译设备树，然后做成自启动。

sudo dtc -I dts test_led.dts -o test_led.dtbosudo cp test_led.dtbo /boot/overlays/
sudo nano /boot/firmware/config.txt
在后面增加
dtoverlay=test_led

这样其实也算略麻烦了，因为拷贝之后还要重启设备才能看到结果。更快速的是编译完直接用dtoverlay加载，就可以立马看到设备树是否能加载，开发效率直接拉满。但是这个时候就算加载成功，GPIO口还是没有输出。也就是说只能验证设备树的写法是不是对了，后面还是要自启动来验证。

sudo dtc -I dts test_led.dts -o test_led.dtbo
sudo dtoverlay test_led.dtbo
sudo dtoverlay -l
ls /proc/device-tree

弄清楚怎么把设备树搞上去之后，就到处找怎么配置设备树，翻了好久，没多少靠谱的。最后还是在树莓派官方论坛找到的：https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=346863&hilit=led

test_led.dts（可用版）

/dts-v1/;
/plugin/;/ {compatible = "brcm,bcm2837";fragment@0 {target = <&leds>;__overlay__ {my_led: myled {label = "pwrbtnled";gpios = <&gpio 26 0>;linux,default-trigger = "heartbeat";};};};
};

照着贴文上的设备树，用了这个确实就可以了（要在启动的时候加载，动态加载可以加载但是不生效）。

对于这部分实现的分析，可以参考这篇：树莓派3B点灯（2）-CSDN博客

4 自建驱动点

TODO

最后，致敬一下伟大的蓝光LED。

蓝色发光二极管，即蓝光LED，是能发出蓝光的发光二极管，其发明获誉为“爱迪生之后的第二次照明革命”。蓝光LED的发明，使得人类凑齐能发出三原色光的LED，得以用LED凑出足够亮的白光。白光LED灯的发明，大幅提高了人类的照明效率。

2014年，日本名古屋大学和名城大学教授赤崎勇、名古屋大学教授天野浩和美国加利福尼亚大学教授中村修二因“发明高亮度蓝色发光二极管，带来了节能明亮的白色光源”共同获得当年的诺贝尔物理学奖。