树莓派“瑞士军刀”扩展板教程 V1.X TO V2.X 的适配说明

本文介绍在树莓派瑞士军刀扩展板升级到V2.0之后,如何对原先V1.X的教程做出适当修改之后应用到V2.0的方法。以下将通过链接引用V1.0的内容并附上差异说明和代码变更来对每一个DIY应用进行阐述。

开始之前,你需要了解SAKS V2.0在硬件和SDK上做了哪些变更,可以参考硬件变更、SDK变更:

由于V2.0的引脚顺序重新定义过,因此原有教程中的引脚编号对应表需要自行对应到新版本。另外,SDK升级说明中关于LED组的调用方法也请特别注意。虽然Github上我们将SDK的目录结构做了调整,但我们尽可能保证了对旧有代码的兼容性,main.py 主程序中对SDK的导入依然可沿用之前的方式无需变更。

Lv1,树莓派瑞士军刀扩展板上手把玩

1.1、轻松搞定 GPIO 开发环境(V1.X版例程)

环境的安装未变更。原例程中用了一个LED作为测试,由于新SAKS的LED必须通过寄存器来操作,因此这里先改用蜂鸣器来测试。在以后的教程中将说明LED组的使用方法。

对照原例程,Python代码修改为

# -*- coding: utf-8 -*- import RPi.GPIO as GPIO import time # BOARD编号方式,基于插座引脚编号 GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 输出模式 GPIO.setup(12, GPIO.OUT) while True: GPIO.output(12, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(12, GPIO.LOW) time.sleep(1)

C代码修改为

#include int main(void) { wiringPiSetup(); pinMode (26, OUTPUT); for(;;) { digitalWrite(26, HIGH); delay (500); digitalWrite(26, LOW); delay (500); } }

其他部分不变,测试效果为蜂鸣器发出哔声。

1.2、绚丽的流水灯(V1.X版例程)

SAKS V2.0 LED组的操作方式改用由一片74HC595芯片驱动,该芯片的使用方法查看这里。我们已经将该驱动封装在SAKS SDK中,要在SAKS上实现原文中的流水灯效果变得异常简易。而下面我们将介绍在不使用SDK的情况下如何驱动LED组以便大家能对LED组的操作原理有深入理解。

完整代码如下:

import RPi.GPIO as GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) DS = 6 SHCP = 19 STCP = 13 def init(): GPIO.setup(DS, GPIO.OUT) GPIO.setup(SHCP, GPIO.OUT) GPIO.setup(STCP, GPIO.OUT) GPIO.output(DS, GPIO.LOW) GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW) GPIO.output(STCP, GPIO.LOW) def writeBit(data): GPIO.output(DS, data) GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW) GPIO.output(SHCP, GPIO.HIGH) #写入8位LED的状态 def writeByte(data): for i in range (0, 8): writeBit((data >> i) & 0x01) #状态刷新信号 GPIO.output(STCP, GPIO.LOW) GPIO.output(STCP, GPIO.HIGH) try: init() while True: #以下一组8个编码由一组二进制转换而成: #00000001,00000010,00000100,00001000,00010000,00100000,01000000,10000000 #分别对应8个LED点亮状态 for i in [0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80]: writeByte(i) time.sleep(0.1) #LED组全开 #writeByte(0xff) #time.sleep(0.1) except KeyboardInterrupt: print “except” #LED组全关 writeByte(0x00) GPIO.cleanup()

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/water-lights sudo python waterlights.py

1.3、通过串口登录树莓派(V1.X版例程)

步骤和流程完全没有变,排针位置有调整,请按照扩展板上注释所示接线(RX、TX、GND 注释已标注)。

1.4、红色警报器(V1.X版例程)

将原代码中关于LED的部分注释掉(舍去LED闪烁效果)、修改蜂鸣器的引脚编号后即可正常运行。

PIN_NO_BEEP = 12 #PIN_NO_LED = 7 GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(PIN_NO_BEEP, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH) #GPIO.setup(PIN_NO_LED, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH) # 单次哔声和LED发光 def beep(seconds): GPIO.output(PIN_NO_BEEP, GPIO.LOW) #GPIO.output(PIN_NO_LED, GPIO.LOW) time.sleep(seconds) GPIO.output(PIN_NO_BEEP, GPIO.HIGH) #GPIO.output(PIN_NO_LED, GPIO.HIGH)

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/chime sudo python chime.py

1.5、浪漫小夜灯(V1.X版例程)

SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。

新的SDK不再支持 SAKS.ledrow.items[n].on() 这种用法了,将原代码修改为 SAKS.ledrow.on_for_index(n) 即可。

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/nightlight sudo python main.py

Lv2,树莓派瑞士军刀扩展板进阶例程

2.1、呼吸灯(V1.X版例程)

呼吸灯需要对IO口作PWM控制,而由于SAKS V2.0用来驱动LED的74HC595芯片并不支持该模式,因此无法实现该例程中的呼吸灯效果。

2.2、数字闹钟(V1.X版例程)

SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。将原代码中关于LED的部分注稍作调整后即可正常运行,其中关于LED操作的代码。

SAKS.ledrow.items[6].off()

改为

SAKS.ledrow.off_for_index(6)

SAKS.ledrow.items[6].on()

改为

SAKS.ledrow.on_for_index(6)

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/digital-clock sudo python main.py

Lv3,树莓派瑞士军刀扩展板实用应用

3.1、数字温度计(V1.X版例程)

SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。本例程的代码仅需要将原SDK更新到SAKS SDK V2.0即可正常运行。

传感器安插位置和方向请参考下图:

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/temperature-display-ds18b20 sudo python main.py

3.2、CPU 温度显示和警报(V1.X版例程)

SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。本例程的代码仅需要将原SDK更新到SAKS SDK V2.0即可正常运行。

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/CPU-temperature-display sudo python main.py

3.3、树莓派关机键(V1.X版例程)

原例程中使用了单个LED的闪烁表示关机或重启前的状态。适配到SAKS V2.0上,我们需要对驱动LED的74HC595芯片操作方法做一个简单的封装来实现同样的效果。

修改后的完整代码如下:

import RPi.GPIO as GPIO import time import os,sys import signal #定义关机键和关机状态指示灯的GPIO引脚 GPIO.setmode(GPIO.BCM) pin_btn = 20 DS = 6 SHCP = 19 STCP = 13 #初始化SAKS上相应按键,按键内部上拉 GPIO.setup(pin_btn, GPIO.IN, pull_up_down = GPIO.PUD_UP) GPIO.setup(DS, GPIO.OUT) GPIO.setup(SHCP, GPIO.OUT) GPIO.setup(STCP, GPIO.OUT) GPIO.output(DS, GPIO.LOW) GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW) GPIO.output(STCP, GPIO.LOW) #初始化按下关机键的次数 press_times = 0 #按下关机键后等待并倒数10次 count_down = 10 led_on_reboot = 0 led_on_halt = 0 def writeBit(data): GPIO.output(DS, data) GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW) GPIO.output(SHCP, GPIO.HIGH) #写入8位LED的状态 def writeByte(data): for i in range (0, 8): writeBit((data >> i) & 0x01) #状态刷新信号 GPIO.output(STCP, GPIO.LOW) GPIO.output(STCP, GPIO.HIGH) def onPress(channel): global press_times, count_down print(‘pressed’) press_times += 1 if press_times > 3: press_times = 1 #重启模式 if press_times == 1: #黄色LED亮 writeByte(0x20) print(‘system will restart in %s’ % (count_down)) #关机模式 elif press_times == 2: #红色LED亮 writeByte(0x80) print(‘system will halt in %s’ % (count_down)) #模式取消 elif press_times == 3: writeByte(0x00) print ‘cancel’ count_down = 10 #设置按键检测,检测到按下时调用 onPress 函数 GPIO.add_event_detect(pin_btn, GPIO.FALLING, callback = onPress, bouncetime = 500) try: while True: #重启模式 if press_times == 1: if count_down == 0: print “start restart” os.system(“shutdown -r -t 5 now”) sys.exit() led_on_reboot = not led_on_reboot #黄色 LED 闪烁 if led_on_reboot: writeByte(0x20) else: writeByte(0x00) #关机模式 if press_times == 2: if count_down == 0: print “start shutdown” os.system(“shutdown -t 5 now”) sys.exit() led_on_halt = not led_on_halt #红色 LED 闪烁 if led_on_halt: writeByte(0x80) else: writeByte(0x00) if press_times == 1 or press_times == 2: count_down -= 1 print “%s second” % (count_down) time.sleep(1) except KeyboardInterrupt: print(‘User press Ctrl+c, exit;’) finally: GPIO.cleanup()

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/power-button sudo python powerbutton.py

3.4、数字秒表(V1.X版例程)

SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。本例程的代码仅需要将原SDK更新到SAKS SDK V2.0即可正常运行。

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/digital-stopwatch sudo python main.py

Lv4,树莓派瑞士军刀扩展板挑战应用

4.1、PM2.5 指示灯(V1.X版例程)

SAKS SDK将大部分方法的调用均保持了兼容,仅需要使用最新的SAKS SDK V2.0,经过小幅的调整即可适配到SAKS V2.0。将原代码中关于LED的部分注稍作调整后即可正常运行。

SAKS.ledrow.items[n].on()

改为

SAKS.ledrow.on_for_index(n)

SAKS.ledrow.items[n].off()

改为

SAKS.ledrow.off_for_index(n)

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,将代码中的 cityid 和 key 根据实际情况替换。执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/pm25-display sudo python main.py

4.2、站点宕机指示(V1.X版例程)

原例程中使用了单个LED的闪烁表示关机或重启前的状态。适配到SAKS V2.0上,我们需要对驱动LED的74HC595芯片操作方法做一个简单的封装来实现同样的效果。

关键代码修改如下:

def writeBit(data): GPIO.output(DS, data) GPIO.output(SHCP, GPIO.LOW) GPIO.output(SHCP, GPIO.HIGH) #写入8位LED的状态 def writeByte(data): for i in range (0, 8): writeBit((data >> i) & 0x01) #状态刷新信号 GPIO.output(STCP, GPIO.LOW) GPIO.output(STCP, GPIO.HIGH) while True: check() #正常状态,绿灯亮 if status == 200: writeByte(0x04) #异常状态,黄灯亮 elif status == 500 or status == 404 or status == 403: writeByte(0x10) #错误状态,红灯亮 else: writeByte(0x40)

在终端运行下载本教程的源码库并进入到对应的源码目录,执行运行脚本的指令可看到效果:

git clone https://github.com/spoonysonny/SAKS-tutorials.git cd SAKS-tutorials/site-check sudo python sitecheck.py

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