极客大讲堂：手把手教你用树莓派控制红绿灯

涉及硬件：树莓派以及相关套件、LED红绿灯

涉及知识：电路实验板、CanaKit

当准备好以上，我们就可以开始啦。使用树莓派进行LED原型控制。

首先要明白的是，接入所有的电线、电阻器以及工具包附带的指示灯需要谨慎操作，毕竟如果你设置操作不当将有可能损坏你的硬件。

为了简化与树莓派和LED的接触，也为了方便编写控制代码，我决定编写一个叫做Pi交通灯的小玩意，这是用树莓派控制LED的第一步。

有了这个“红绿灯”之后，你要做的就只是把这个小装置直接插到树莓派的GPIO接口上。你不需要担心连接到线路板的导线是否正确，也不需要费心思寻找与LED匹配的电阻，更不用搞清楚线路板上哪里是正极哪里是负极。

在默认设置下，Pi交通灯是被标记在GPIO第10、9、11和GND这几个接口上的，这几个接口在Pi设置上都是紧挨着的。但是在后来版本的树莓派中，这几个接口都是在GPIO的中间位置，这就有点不好办了（万一视力不好或是光纤太暗，那就很难看清了）。我一般会把我自己的Pi交通灯插在13、19、26号GPIO接口和GND接口上，这样操作起来会容易得多。

在插好这些接口之后，你就可以打开树莓派，然后编写一些代码来控制LED了。在这篇文章中，我会写一些示例。第一个例子，我是用了Python来读取树莓派的CPU使用率，通过RPi.GPIO库来显示红、黄、绿三种LED灯。

原理

如果CPU负载低于50%，会显示绿灯；在50%到90%之间，显示黄灯；高于90%就会显示红灯。也设计了异常处理程序，只要按下Ctrl+C就可以退出程序，这样所有的灯都不会亮。这样设计的原因和意图只有一个，那就是通过这个交通灯提醒你树莓派对CPU的使用率。

#!/usr/bin/env python
# to use with Pi Traffic Light
 
import RPi.GPIO as GPIO
import psutil
 
GREEN = 26
YELLOW = 13
RED = 19
 
# Pin Setup:
GPIO.setmode(GPIO.BCM)   # Broadcom pin-numbering scheme.
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setup(GREEN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(YELLOW, GPIO.OUT)
GPIO.setup(RED, GPIO.OUT)
 
try:
   while (1):
      cpu_pc = psutil.cpu_percent(interval=2)
      print 'CPU: %d%%' % (cpu_pc)
      if cpu_pc <= 50:
         GPIO.output(RED, False)
         GPIO.output(YELLOW, False)
         GPIO.output(GREEN, True)
      if 50 < cpu_pc < 90:
         GPIO.output(GREEN, False)
         GPIO.output(RED, False)
         GPIO.output(YELLOW, True)
      if cpu_pc >=90 :
         GPIO.output(GREEN, False)
         GPIO.output(YELLOW, False)
         GPIO.output(RED, True)
except KeyboardInterrupt:
    print "Good bye"
    GPIO.output(GREEN, False)
    GPIO.output(YELLOW, False)
    GPIO.output(RED, False)

第二个例子相比第一个而言简单很多，在某种程度上也有趣很多，因为我使用了Scratch来控制LED。它是一种免费的visual程序设计语言，允许程序员用它来创建互动游戏、故事和动画。它最初由麻省理工学院开发，作为一种面向儿童的编程概念，现在已经取得了巨大成功。

为了使得Scratch与树莓派的GPIO接口建立联系，你首先要做的是就是打开这个程序，进入编辑界面，选择启动GPIO服务器。然后你就可以使用广播块来分辨你想要使用的GPIO接口了。在上面的截图中，这两个广播块分别指向config19out和gpio19on。而GPIO 19指向的就是红色LED灯。

关于如何将Scratch连接到GPIO接口，可以点击此处了解更多信息。

最后，如果你不擅长操作这些电子设备，我希望这篇关于Pi交通灯的简介可以让你对树莓派更加感兴趣。如果有人想要学习怎样编写代码，我希望使用Scratch可以让事情变得更加有趣，就像用它控制LED灯那样。

*参考来源：opensource