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[香橙派开发系列]使用wiringPi控制26个引脚

发布时间 2023-12-03 15:38:30作者: Lavender·edgar

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前言

不管是对什么开发板来说，开发需要使用到一些包，像stm32就需要用到一些包，香橙派也是一样的，也是需要使用到一些软件包才能进行开发。

一、香橙派使用的包

香橙派这里使用的包是wiringOP，这个包有python版，所以用python进行开发要方便一点，但是呢，毕竟我是学嵌入式的，开发单片机都是使用C语言，让我使用python确实不太好，所以我昨天就研究了一下，在/usr/src/目录下有两个wiringOP文件夹

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这有一个wiringOP和一个wiringOP-Python，有一个是C语言的，有一个是Python的，这里我看了一下wiringOP下的文件，发现它是由wiringPi这个包进行改写的，但是还是可以使用wiringPi中的函数进行开发

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知道了这个就可以开始开发了，所以我花了点时间对wiringPi中的函数进行了一下学习，随便写了这篇文章。

二、使用wiringPi包的命令

学过树莓派的应该对这个包比较熟悉，没有学过的就跟着我一起来学习吧。

首先使用得先获得这个包，如果你是在香橙派官网中下载的ubuntu或者是其他系统的话，这个包是会在里面的，所以可以不用下载。如果你不是从官网上下载的，需要下载一下这个包。

1.下载wiringOP

首先需要更新一下软件包

sudo apt update

然后下载一下git

sudo apt install -y git

下载完成后就可以用git从github上拉取wiringOP软件包了

git clone  https://github.com/orangepi-xunlong/wiringOP.git -b next

然后编译一下这个软件包，先到wiringOP这个目录

cd wiringOP

然后编译一下

sudo ./build clean

然后运行进行安装

sudo ./build

安装好后检查一下这个包是否安装成功，这里使用

gpio readall

进行查看，如果出现下面的界面就证明安装成功了

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这个界面是可以查看你这个香橙派所对应的引脚和状态的界面。

2.gpio readall信息分析

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这里可以看到有很多信息，首先就是芯片的型号H616，然后表格里面有GPIO、wPi、Name、Mode、V、Physical。下面我那个表给大家说明一下

名称 说明
GPIO 引脚在寄存器中的地址
wPi 在wiringPi中所对应的值
Name 引脚的名称
Mode 引脚的状态
V 改引脚的电平值
Physical 引脚的位置

这里的wPi是在后面会经常使用的一个值，这个需要经常查看一下。

Mode的状态可以看下面的表

状态 说明
OFF 关闭
OUT 输出
IN 输入/上拉输入/下拉输入

3.设置gpio的模式

学过32的应该知道，要对引脚操作首先需要打开时钟，然后配置引脚的模式，但是在香橙派中就不用这么麻烦，因为底层和用户层之间有一个HAL板件支持包，所以操作起来就非常的简单，只需要设置一下引脚模式即可，这里我设置一下PC10（因为这个引脚好插杜邦线），首先用命令的模式来进行设置。

这里先将PC10设置为输出模式out，首先找到PC10的wPi值，这里通过前面说的gpio readall就可以查找到，它的wPi值是16，就可以使用下面的命令来进行设置了

gpio mode 16 out

设置完成后可以用gpio readall查看一下状态

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可以看到PC10的mode变成了OUT。

输出模式就是输出一些电平，比如说一开始电平V是0，那么变成了输出模式后这个引脚就会输出低电平。

4.设置gpio输出的电平

学过单片机的都知道，在单片机中输出的只有高电平和低电平，这个在程序中的表达是：1表示高电平，0表示低电平，所以我们可以通过程序来控制单片机引脚输出高电平和低电平。

控制操作也是比较简单，使用的是下面的指令：

gpio write wPi 电平

wPi不用多说了，电平是0和1来表示，比如说我让刚才的PC10变成高电平，使用的命令是

gpio write 16 1

执行完成后就会让PC10变成高电平了，这里还是使用gpio readall来进行查看

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可以看到这个引脚的电平变成了高电平，如果对这个概念还是不明白的话，我用面包板搭建一个简单的电路展示一下

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这里我将LED的负极连接到PC10这个引脚上，然后正极连接到单片机上的3.3V位置，可以看到现在的LED没有亮，是因为PC10这个引脚是高电平，两端都是高电平是不会通的。

现在我将PC10改成低电平再来看看效果

gpio write 16 0

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效果如下

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可以看到这个已经亮了，这个就是改变引脚的电平的指令，并且讲一下电平的概念。

三、wiringPi软件实现

前面讲的都是命令行的实现，但是咱不可能一直用命令来写一个复杂的功能，最重要的还是要落实在程序方面，所以现在来给大家介绍一下软件怎么写。

1.初始化函数

首先在软件中需要初始化一下引脚，使用的函数是

int  wiringPiSetup (void) ;

这个函数会初始化一下引脚，但是你调用这个函数的话，在执行的时候需要提升一下权限或者使用root才可以执行，当然这个初始化函数有一个替代的函数，这个替代的函数不需要提权

int wiringPiSetupSys (void)

这个函数不是使用操作系统来进行初始化，而是使用/sys/class/gpio接口来进行初始化的，在此种模式下的管脚号是 Broadcom 的 GPIO 管脚号，这种方法我们不考虑。

我们首先用一下第一个函数来进行一下初始化

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>

int main(){
    wiringPiSetup();
    return 0;
}

这样就可以进行一下初始化的操作，然后就可以进行后面的操作了。

2.设置gpio的模式

这里使用的是

void pinMode (int pin, int mode)

这个函数需要配合上面说的wiringPiSetup函数进行初始化，否则使用不了

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第一个参数是wPi的值，第二个参数是设置的模式，可以有下面的几种模式：

模式 说明
OUTPUT 输出模式
INPUT 输入模式
PWM_OUTPUT 脉冲输出
GPIO_CLOCK GPIO时钟

这些模式都是用宏定义定义了的，直接写即可。

然后我们将PC10的模式设置为输出模式

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>

int main(){
    wiringPiSetup();  // 记得初始化
    pinMode(16, OUTPUT);
    return 0;
}

这样就可以将PC10设置为输出模式了。

3.输出电平

然后我们就可以通过代码来输出电平了，这里我们可以按照32的写法，写一个死循环，但是毕竟这个是高级的单片机，所以我们就不写死循环了，毕竟你一个香橙派不止可以跑一个程序，所以这里直接写到循环外面。

使用的函数是

void digitalWrite (int pin, int value)

这个函数的参数和上面的一样，只不过要说一下value，这个就是电平值

值 说明
1 高电平
0 低电平

然后添加进去

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>

int main(){
    wiringPiSetup();  // 记得初始化
    pinMode(16, OUTPUT);
    digitalWrite(16, 0);
    return 0;
}

写完后我们就可以执行一下这个代码了。

4.执行代码

这里执行代码需要先进行一下编译，编译使用gcc这个工具，没有这个工具的可以下载一下

sudo apt install gcc

然后就可以开始编译了，这里不写Makefile文件，直接用命令进行编译，命令如下：

gcc -o 编译出来的文件名 需要编译的文件.c -lwiringPi

这里如果不写-o和编译出来的文件名，编译出来的可执行文件是a.out。

需要注意一下，最后的-lwiringPi是必须要加上的，如果不加上就会出现下面的问题

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这个就像你用pthread线程一样，在编译的时候不加-pthread，所以需要加上。

编译完成后如果没有出问题就可以用

./a.out

来执行了。

如果你用-o来规定了

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可以使用

./别名

来运行，我这是openLED，所以是

./openLED

执行了LED灯就会亮了。

最后

学会了如何操作gpio后就可以控制一些传感器或者元器件了，所以先得把gpio的操作学好就可以控制一些复杂的东西了，后面香橙派还有很多功能我还没有研究完成，等需要用到什么就使用什么即可。

下一章我会介绍一下输入模式，毕竟在读传感器的时候不能只输出，还得输入呢