Raspberry PiのGPIO端子から入出力できるか、試してみる。RPi Low-level peripheralsを参考にした。
■ Python
Python用モジュールが既にインストールされているか確認する。
$ sudo apt-cache --names-only search gpio
python-rpi.gpio - Python GPIO module for Raspberry Pi
python3-rpi.gpio - Python 3 GPIO module for Raspberry Pi
$ sudo dpkg -l | grep -e "python.*gpio"
ii python-rpi.gpio 0.4.1a-1 armhf Python GPIO module for Raspberry Pi
ii python3-rpi.gpio 0.4.1a-1 armhf Python 3 GPIO module for Raspberry Pi
このモジュールは公式ページによれば「SPI, I2C, PWMには現在の所未対応」ということだ。
GPIO出力する（例：LEDを0.5秒間隔で点灯・消灯）だけのサンプルプログラム
gpio_led_blink.py
#!/usr/bin/python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# 使うGPIOピンの番号
IO_NO = 4
print("press ^C to exit program ...\n")
# GPIOピン番号を用いる
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 基板上のピン番号を用いる
#GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(IO_NO, GPIO.OUT)
try:
while True:
GPIO.output(IO_NO, True)
time.sleep(0.5)
GPIO.output(IO_NO, False)
time.sleep(0.5)
except KeyboardInterrupt:
print("detect key interrupt\n")
GPIO.cleanup()
print("Program exit\n")
このプログラムはroot権限で実行する（sudo ./gpio_led_blink.py）。
RPi Rev2基盤ではGPIO 0, GPIO 1（I2C用にプルアップされている）を除いた全てのGPIOポートの出力をコントロールできる。
次に、GPIOピンからの入力
gpio_input.py
#!/usr/bin/python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
IO_NO = 4
print("press ^C to exit program ...\n")
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(IO_NO, GPIO.IN)
try:
while True:
print(GPIO.input(IO_NO))
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
print("detect key interrupt\n")
GPIO.cleanup()
print("Program exit\n")
GPIO.input関数は、3.3Vが入力されている場合True, 0Vの場合Falseが返される。
■ C言語
C library for Broadcom BCM 2835 as used in Raspberry Piで公開されているライブラリをインストールして使う。
gpio_led_blink.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <bcm2835.h>
#include <signal.h>
// Rpi P1ヘッダの07ピン(GPIO 4)をPINと定義する
#define PIN RPI_V2_GPIO_P1_07
// 割り込みコールバック関数
void signal_callback_handler(int signum)
{
printf("\ndetect key interrupt\n",signum);
bcm2835_close();
printf("Program exit\n");
exit(0);
}
int main(int argc, char **argv)
{
if (!bcm2835_init())
return 1;
bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_OUTP);
signal(SIGINT, signal_callback_handler);
printf("press ^C to exit program ...\n");
while (1)
{
bcm2835_gpio_write(PIN, HIGH);
delay(500); // 0.5秒待つ
bcm2835_gpio_write(PIN, LOW);
delay(500); // 0.5秒待つ
}
}
このコードを、librtライブラリを読み込む形でビルドし、root権限で実行する
$ gcc gpio_led_blink.c -l bcm2835 -lrt
$ sudo ./a.out
入力は次のようなものになる
gpio_led_blink.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <bcm2835.h>
#include <signal.h>
// Rpi P1ヘッダの07ピン(GPIO 4)をPINと定義する
#define PIN RPI_V2_GPIO_P1_07
// 割り込みコールバック関数
void signal_callback_handler(int signum)
{
printf("\ndetect key interrupt\n",signum);
bcm2835_close();
printf("Program exit\n");
exit(0);
}
int main(int argc, char **argv)
{
if (!bcm2835_init())
return 1;
bcm2835_gpio_fsel(PIN, BCM2835_GPIO_FSEL_INPT);
// VCCまでプルアップする
bcm2835_gpio_set_pud(PIN, BCM2835_GPIO_PUD_UP);
signal(SIGINT, signal_callback_handler);
printf("press ^C to exit program ...\n");
while (1)
{
uint8_t value = bcm2835_gpio_lev(PIN);
printf("read from pin 15: %d\n", value);
delay(500); // 0.5秒待つ
}
}
■ シェルスクリプト
gpio_led_blink.sh
#!/bin/bash
# GPIO 4 を出力として用いる設定
echo "4" > /sys/class/gpio/export
echo "out" > /sys/class/gpio/gpio4/direction
# 点滅を５回繰り返す
for ((i=0; i<5; i++))
do
echo "1" > /sys/class/gpio/gpio4/value
sleep 1
echo "0" > /sys/class/gpio/gpio4/value
sleep 1
done
# GPIO終了処理
echo "4" > /sys/class/gpio/unexport
このスクリプトもroot権限でしか動作しない。sudo ./gpio_led_blink.shのように実行する。
