树莓派Python编程点亮LED：从入门到进阶指南207

树莓派以其小巧的体积、强大的功能和低廉的价格，成为了众多电子爱好者和编程学习者的首选平台。而用Python控制LED灯，更是树莓派入门级项目的经典之作，简单易上手，却能让你体验到编程的乐趣和硬件交互的魅力。本文将带你从零开始，逐步学习如何使用Python在树莓派上控制LED灯，并深入探讨一些进阶技巧。

一、准备工作：硬件和软件

在开始之前，你需要准备以下硬件和软件：
树莓派一块 (推荐Raspberry Pi 4 Model B或更高版本，但其他版本也适用)
LED灯一个 (建议使用3-5V的LED，并配备合适的限流电阻，通常220Ω即可。不使用限流电阻可能会烧坏LED或树莓派)
面包板一块 (方便连接电路)
跳线若干 (用于连接LED、电阻和树莓派的GPIO引脚)
电源适配器 (为树莓派供电)
树莓派系统镜像 (推荐Raspberry Pi OS Lite版本，体积小，速度快)

安装好系统后，你需要启用树莓派GPIO接口。方法是在终端中输入以下命令：sudo raspi-config

在弹出的菜单中选择"Interfacing Options"，然后找到"Enable GPIO"并启用。

二、电路连接

LED的正极(长脚)需要通过220Ω的限流电阻连接到树莓派的GPIO引脚，负极(短脚)连接到GND (接地)。你可以选择任意一个GPIO引脚，但建议选择编号较低的引脚，例如GPIO 17。记住，一定要连接限流电阻，否则LED容易烧坏。

三、Python编程控制LED

我们需要用到Python的``库。如果没有安装，请在终端输入：sudo apt-get update
sudo apt-get install

以下是一个简单的Python程序，用于控制LED的开关：
import as GPIO
import time
# 设置GPIO引脚模式
()
# 设置LED连接的GPIO引脚
led_pin = 17
# 设置引脚为输出模式
(led_pin, )
# 点亮LED
(led_pin, )
print("LED ON")
(2) # 等待2秒
# 关闭LED
(led_pin, )
print("LED OFF")
# 清理GPIO
()

这段代码首先设置GPIO模式为BCM模式（基于BCM引脚编号），然后设置LED连接的GPIO引脚为输出模式。``表示高电平(LED点亮)，``表示低电平(LED熄灭)。`(2)`让LED保持点亮状态2秒。最后，`()`清理GPIO资源，非常重要，避免后续程序出错。

四、进阶技巧：闪烁和呼吸灯效果

掌握了基本的开关控制后，我们可以尝试更复杂的控制方式，例如闪烁和呼吸灯效果。

闪烁效果：
import as GPIO
import time
# ... (省略前面相同的代码) ...
try:
while True:
(led_pin, )
(0.5)
(led_pin, )
(0.5)
except KeyboardInterrupt:
()

这段代码使用`while True`循环，实现LED的持续闪烁。`try...except`语句用于处理键盘中断，保证程序能够正常退出并清理GPIO资源。

呼吸灯效果：

呼吸灯效果需要使用PWM（脉冲宽度调制）技术来控制LED的亮度。``库也支持PWM：
import as GPIO
import time
# ... (省略前面相同的代码) ...
# 设置PWM引脚
pwm = (led_pin, 100) # 频率为100Hz
(0) # 初始亮度为0
try:
while True:
for dc in range(0, 101, 5): # 从0到100，步长为5
(dc)
(0.1)
for dc in range(100, -1, -5): # 从100到0，步长为-5
(dc)
(0.1)
except KeyboardInterrupt:
()
()