Beaglebone Black - 控制 BBB 板上的 LED 燈

BBB 的板上有五個 LED 燈，一個電源，四個其他指示燈，usr0 至 usr3 。這次學習是控制 usr0 至 3 讓它們亮著，熄滅，閃。算是個 Hello World 實驗。非常簡單。需要的材料： BBB 一臺購買BBB 自帶的數據線一條手提電腦或台式電腦，有 USB 插頭的首先用數據...

BBB 的板上有五個 LED 燈，一個電源，四個其他指示燈，usr0 至 usr3 。這次學習是控制 usr0 至 3 讓它們亮著，熄滅，閃。算是個 Hello World 實驗。非常簡單。

需要的材料：

BBB 一臺
購買BBB 自帶的數據線一條
手提電腦或台式電腦，有 USB 插頭的

首先用數據線把 BBB 和電腦連接，自動開機了之後，可以開始了。

這次三個做法都試試：

Bonescript
Python
C++

Bonescript

操作 Bonescript 做法是用 Cloud9，假設你沒改過 BBB 的 usb0 網卡地址的話，從電腦瀏覽器打開 http://192.168.7.2:3000/ 即可。

右擊文件夾目錄添加個文件夾吧，然後右擊添加文件（New File），命名註意擴展名，bonescript 是 JS，擴展名是 .js。

var b = require('bonescript');

var leds = ["USR0", "USR1", "USR2", "USR3"];

for(var i in leds) {
b.pinMode(leds[i], b.OUTPUT);
}

var state = b.HIGH;
for(var i in leds) {
b.digitalWrite(leds[i], state);
}

（話說安裝了新的 OpenWriter 沒有 code snippet 插件…）

首先 pinMode 設 output，LED給它 HIGH 用 digitalWrite 寫進去即可。迴圈四個燈讓它們全部點亮。給它 LOW，LED 就熄滅。試試。代碼寫好直接按上面的 Run 按鈕運行。

然後是閃動，JS 就是個 setInterval 而已：

var b = require('bonescript');

var leds = ["USR0", "USR1", "USR2", "USR3"];

for(var i in leds) {
b.pinMode(leds[i], b.OUTPUT);
}

var state = b.HIGH;

function toggle(){
    if(state===b.LOW){
        state = b.HIGH;
    } else {
        state = b.LOW;
    }
    for(var j in leds){
        b.digitalWrite(leds[j],state);
    }
}

setInterval(toggle,1000);

再可以加點代碼讓四個燈迴圈點亮熄滅，自己試試把。Bonescript 的 API 請查看這裡。

Python

到了 Python 有點糾結，因為 Adafruit_BBIO 這個 module 有點問題，本來想直接用，但 usr0 沒反應，實測過確實不行。詳細我不研究了，遇上這些事比較惱火不看它了。

直接看看這些東西的工作原理，直接寫吧。為求快捷，先看看 Stackoverflow 別人貼的一段代碼，python3 的，請無視，只看代碼：

import os 
  class SimpleGPIO:
      def __init__(self,gpio_pin):
          self.gpio_pin = gpio_pin
          os.system("echo %d > /sys/class/gpio/export" % self.gpio_pin)
          self.gpio_path = "/sys/class/gpio/gpio%d/"%gpio_pin
          with open(self.gpio_path+"direction") as f:
              self.direction = f.read()
      def write(self,value):
          if self.direction != "out":
              os.system("echo out > %sdirection"%self.gpio_path)
              self.direction = "out"
          os.system("echo %s > %svalue"%(value,self.gpio_path))
      def read(self):
          if self.direction != "in":
              os.system("echo in > %sdirection"%self.gpio_path)
              self.direction = "in"
          with open(self.gpio_path+value) as f:
              return f.read()

在 linux 操作硬體，用的是 sysfs ，以上代碼是 GPIO 通用的 class，給 pin 號碼創建即可，然後就可以調用 write 和 read，比較簡單。如果是 python 控請自行按需改良以上，留著日後用。

然後看看 usr0 至 usr3 的燈在哪裡，還有它們可以怎麼玩：

在 /sys/class/leds 內，你會看到四個， beaglebone:green:usr0 至 3，再進去其中一個看看

簡單英文能看懂的話，裡面東西都寫的很明白，咱們要它亮，和滅而已，只需要動 trigger，和 brightness，腳本試試效果唄，拿 usr0 開刀，下圖顯示了原來的值，和我寫入了什麼進去：

echo none > trigger

echo 1 > brightness

這時候，usr0 燈就是常亮的了，因為 trigger 設成 none，亮度為 1。那滅了它呢，就這樣：

echo 0 > brightness

就是說，要它閃的話，首先清掉 trigger（改為值 none），然後把 brightness 迴圈寫入 0 和 1 即可。python 寫也只不過是這樣而已：

import os
import time

class SimpleLED:
    def __init__(self,led_no):
        self.led_no = led_no
        self.led_path = "/sys/class/leds/beaglebone:green:usr%d/" % self.led_no
        os.system("echo none > %strigger" % self.led_path)
        self.state = "off"
    def On(self):
        if self.state != "on":
            os.system("echo 1 > %sbrightness" % self.led_path)
            self.state = "on"
    def Off(self):
        if self.state != "off":
            os.system("echo 0 > %sbrightness" % self.led_path)
            self.state = "off"
LEDs = [SimpleLED(i) for i in range(4)]
while True:
    for j in range(4):
        LEDs[j].On()
    time.sleep(1)
    for j in range(4):
        LEDs[j].Off()
    time.sleep(1)

你喜歡用 Cloud9 就開個檔案貼以上代碼上去，然後 run 即可，或者命令行執行，效果一樣。閃呀閃…

Adafruit 那個到底有什麼問題我不研究了。自己動手，豐衣足食。很簡單的。代碼就是創建 SimpleLED 時把 trigger 寫入 none，要開燈 On() 時候對 brightness 寫入 1，關燈 Off() 寫入 0。

把原來的值寫回去 trigger 和 brightness，即可還原，或者傻一點，重啟亦可。

C++

sysfs 說明見 python 部分，C++ 直接上代碼：

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<sstream>

using namespace std;

#define LED_PATH "/sys/class/leds/beaglebone:green:usr"

class LED{
        private:
                string path;
                int number;
                virtual void writeLED(string filename, string value);
                virtual void removeTrigger();
        public:
                LED(int number);
                virtual void turnOn();
                virtual void turnOff();
                virtual void flash(string delayms);
                virtual void outputState();
                virtual ~LED();
};

LED::LED(int number){
        this->number = number;
        ostringstream s;
        s << LED_PATH << number;
        path = string(s.str());
}

void LED::writeLED(string filename, string value){
        ofstream fs;
        fs.open((path+filename).c_str());
        fs << value;
        fs.close();
}

void LED::removeTrigger(){
writeLED("/trigger", "none");
}

void LED::turnOn(){
        cout << "Turning LED" << number << " on." << endl;
        removeTrigger();
        writeLED("/brightness", "1");
}

void LED::turnOff(){
cout << "Turning LED" << number << " off." << endl;
writeLED("/brightness", "0");
}

void LED::flash(string delayms = "50"){
        cout << "Making LED" << number << " flash." << endl;
        writeLED("/trigger", "timer");
        writeLED("/delay_on", delayms);
        writeLED("/delay_off", delayms);
}

void LED::outputState(){
        ifstream fs;
        fs.open((path + "/trigger").c_str());
        string line;
        while(getline(fs, line)) cout << line << endl;
        fs.close();
}

LED::~LED(){
cout <<"Destroying the LED object with path: " << path << endl;
}

int main(int argc, char* argv[]){
        if(argc != 2){
                cout << "Args error, on/off/flash/status supported only." << endl;
                return 1;
        }
        string cmd(argv[1]);

LED led = LED(3);

        if(cmd=="on") led.turnOn();
        else if (cmd=="off") led.turnOff();
        else if (cmd=="flash") led.flash("100");
        else if (cmd=="status") led.outputState();
        else {
                cout << "Command invalid" << endl;
                return 1;
        }
        return 0;
}

代碼來自 Exploring Beaglebone 這本書。原理和 python 一模一樣，不解釋了。

感覺以上有點侮辱你智慧的話，下一篇來個麵包板，點亮上面的 LED，就會用到 GPIO 了。