树莓派Python 按键实验

第一课：什么是树莓派
第二课：树莓派能做什么
第三课：购买您的第一个树莓派
第四课：如何安装树莓派系统
第五课：树莓派Python编程手册
第六课：树莓派Python Led实验
第七课：树莓派Python 按键实验
视频链接

如果要实现按下一个按钮让灯亮，再按下让灯灭这样的功能，就需要实现按键编程了，按键编程属于输入设备范畴。

什么是输入设备，什么是输出设备

参考**第六课：树莓派Python Led实验

用什么做实验

我们一般用第一种按键(左边)，淘宝上几毛钱就可以买到，右边的按键，还需要自己去加电阻搭电路，不方便。

编程思路

很多学生总是喜欢看，迟迟不动手，我发现原因是他还没有思路，就是不知如何动手，或者有几种方法，不确定用哪一种比较好，所以在茫茫博客中找到理论依据，其实这种情况，还是动手比较好，编程就是要多写，即时尝试的方法不是最好的，也可以让你搞清楚这种方法的弊端在哪里，然后一步步逼近正确方法，如果没有经验，没有人能够一步到位，所以不尝试是最好的，也最直接的学习方法。
这里的编程思路，其实就是要搞清楚这个按键的工作原理。
我先上一张图：

我们这里拿S1来说明，当我们按下时，有什么现象，不按的时候有什么现象呢？
这里的p0.4就是我们树莓派接线时候的引脚，所以现象就是当不按的时候，p0.4这个点是高电平(比3.3v低一点)，按下的时候，p0.4是低电平，因为跟GND(地)连通了。这样我们就可以写程序来读取p0.4引脚的电平，当读到高，说明没有按键，当读到低说明按键了。
——这就是编程思路，了解到这里，你应该迫不及待了吧！

如何连线

VCC接5V，out接wiringPi的第1脚。

开始写程序了

程序的步骤还是跟led的控制差不多，但是因为这里是要控制输入设备，稍微有些不同，步骤如下：
1）包含导入GPIO模块
import RPi.GPIO as GPIO #这是第一条语句，不然你不能调用控制IO口的函数
import time #导入时间模块，为了下面做延时用，不然看不到一闪一闪的效果
2) 设置编码模式
gpio.setmode(gpio.BCM)#设置引脚编码模式，c语言一般使用wiringPi编码模式，python一般使用BCM编码模式
#这些函数不知道什么意思的，可以参考第五课：树莓派Python编程手册
3）设置引脚功能
GPIO.setup(18,GPIO.IN,GPIO.PUD_UP)#设置18号引脚为输入功能，并且上拉
4) 循环控制
while 1:
time.sleep(0.05)
if(GPIO.input(KEY)==1): #判断是否按下
print “key press”
最后的完整代码：

pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ cat key.py
#-*-coding:utf-8-*-       //支持中文注释
import RPi.GPIO as GPIO    #导入RPi模块
import time                #使用延时功能
GPIO.setmode(GPIO.BCM)     #设置BCM编码
KEY = 18                   #BCM第18引脚
GPIO.setup(KEY,GPIO.IN,GPIO.PUD_UP)#设置输入，上拉
while 1:time.sleep(0.05)if(GPIO.input(KEY)==1):    #判断是否按下print "key press"

编译运行

编译运行会出现很多打印语句，可以说是铺天盖地，就像这样

甚至，手一碰过去，就出现了一大波打印语句。

如何解决按键不灵敏的问题

上面的问题，其实是正常现象，造成这一现象的原因，是按键有机械抖动，怎么解决这个问题呢？
我们先来看一张图：

之所以我们的程序出现很多的打印语句，是因为在前沿抖动区间，这个区间是10~20ms，感觉很短，但是对树莓派cpu来说，足可以执行几千次了。
所以，我们需要想办法绕过这段时间，思路是：
先判断低电平，然后延时20ms，跨到稳定区间，再判断一次，如果还是低电平，那么就确认是一个真实的按键了。
代码如下：

pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ cat key_noshake.py
#-*-coding:utf-8-*-
import RPi.GPIO as GPIO  #导入RPi.GPIO模块
import time   #导入时间模块，用于延时
GPIO.setwarnings(False)  #屏蔽警告信息
#---第一步：设置引脚编码模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)  #设置引脚为BCM编码
#---第二步：设置引脚方向----
KEY = 18   #定义18脚作为按键使用
GPIO.setup(KEY,GPIO.IN)  #设置按键为输入
#----第三步：循环判断按键是否按下
while 1:if GPIO.input(KEY)==1:#按下（该按键模块，当松开的时候是低电平，按下时高电平）time.sleep(0.02)  #延时20ms  绕过抖动区间，为了防抖if(GPIO.input(KEY)==1):    #再次判断是否在按下的状态(判断是否在稳定区间)while(GPIO.input(KEY)==1): #等待松手pass   #占位行#实现按键要做的事情print('key precess')
pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$

这里的20行，是等待手松开的意思。

如何让按键控制灯或者蜂鸣器

我在这里贴出控制蜂鸣器的代码，因为单个的原理已经讲过了，led单独控制知道了，按键知道了，这里只是整合问题，大家还有不懂的可以购买我的教学视频：
https://edu.csdn.net/course/play/28043/383532?spm=1002.2001.3001.4143

pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ cat key_beep.py
#!/usr/bin/python
#-*-coding:utf-8-*-
import RPi.GPIO as GPIO  #导入RPi.GPIO模块
import time   #导入时间模块，用于延时
GPIO.setwarnings(False)  #屏蔽警告信息
#---第一步：设置引脚编码模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)  #设置引脚为BCM编码
#---第二步：设置引脚方向----
KEY = 18   #定义18脚作为按键使用
BEEP = 27   #定义27脚为蜂鸣器使用
GPIO.setup(KEY,GPIO.IN)  #设置按键为输入
GPIO.setup(BEEP,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)  #设置BEEP为输出，并且初始化为低电平
#----第三步：循环判断按键是否按下
Flag = 0
while 1:if GPIO.input(KEY)==1:#按下（该按键模块，当松开的时候是低电平，按下时高电平）time.sleep(0.02)  #延时20ms  绕过抖动区间，为了防抖if(GPIO.input(KEY)==1):    #再次判断是否在按下的状态(判断是否在稳定区间)while(GPIO.input(KEY)==1): #等待松手pass   #占位行#实现按键要做的事情print('key precess') if Flag == 0:   GPIO.output(BEEP,GPIO.HIGH)Flag = 1else:  GPIO.output(BEEP,GPIO.LOW)Flag = 0
pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$

如何实现长按三秒，让树莓派重启

如何用C实现长按3秒重启树莓派，感觉很复杂高深，其实原理非常简单。
完整代码如下：

pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$ cat key_reboot.py
#!/usr/bin/python
#-*-coding:utf-8-*-
import RPi.GPIO as GPIO  #导入RPi.GPIO模块
import time   #导入时间模块，用于延时
import os    #导入系统模块，用于调用system
GPIO.setwarnings(False)  #屏蔽警告信息
#---第一步：设置引脚编码模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)  #设置引脚为BCM编码
#---第二步：设置引脚方向----
KEY = 27   #定义27脚作为按键使用
LED = 18   #定义18脚为led灯使用
GPIO.setup(KEY,GPIO.IN)  #设置按键为输入
GPIO.setup(LED,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)  #设置LED为输出，并且初始化为低电平
#----第三步：循环判断按键是否按下
Flag = 0
counter = 0
while 1:if GPIO.input(KEY)==1:#按下（该按键模块，当松开的时候是低电平，按下时高电平）time.sleep(0.02)  #延时20ms  绕过抖动区间，为了防抖if(GPIO.input(KEY)==1):    #再次判断是否在按下的状态(判断是否在稳定区间)while(GPIO.input(KEY)==1): #等待松手counter+=1time.sleep(0.01)   #等待10msif(counter>300):#保证按下时间大于3秒os.system("sudo reboot")  #重启树莓派#实现按键要做的事情print('key precess') if Flag == 0:   GPIO.output(LED,GPIO.HIGH)Flag = 1else:  GPIO.output(LED,GPIO.LOW)Flag = 0
pi@xiajiashan:~/pi-python-blog$

想系统学习的同学可以购买我的教学视频：
长按3秒实现树莓派重启视频Python版

END

希望这篇文章对大家有价值，如果有帮助就收藏吧！