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树莓派B3 GPIO口扩展全攻略：轻松自制扩展板，解锁更多创意玩法

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引言

树莓派B3作为一款入门级的微型计算机，因其小巧的体积和丰富的扩展接口而深受爱好者喜爱。GPIO（通用输入输出）口作为树莓派最重要的扩展接口之一，可以通过它来控制各种电子元件。本文将详细介绍如何制作一个GPIO扩展板，帮助大家轻松解锁更多创意玩法。

了解GPIO口

什么是GPIO口？

GPIO口是树莓派上的一种通用接口，可以通过编程来控制输入或输出信号。树莓派B3有40个GPIO口，分为两个组：GPIO 0-19和GPIO 20-39。

GPIO口的功能

  • 输出：向外部设备发送信号，如点亮LED灯。
  • 输入：读取外部设备的状态，如按键。
  • 复用功能：某些GPIO口可以配置为模拟输入输出、I2C、SPI等。

制作GPIO扩展板

工具和材料

  • 树莓派B3主板
  • 原始树莓派B3 GPIO接口
  • 钻头和螺丝刀
  • 印刷电路板（PCB）
  • 线路板
  • 针脚排针
  • 绝缘胶带

制作步骤

  1. 设计电路板：根据需求设计GPIO扩展板电路，可以使用Eagle、Altium Designer等电路设计软件。
  2. 绘制PCB板图：将电路图转换为PCB板图，包括元件布局、走线等。
  3. 制作PCB板：将PCB板图送到工厂制作成实际的PCB板。
  4. 组装电路板：将GPIO接口、针脚排针等元件焊接在PCB板上。
  5. 连接树莓派：将GPIO扩展板插入树莓派B3主板的GPIO接口。
  6. 固定扩展板：使用螺丝和绝缘胶带将扩展板固定在树莓派B3主板上。

创意玩法

控制LED灯

  1. 连接LED灯：将LED灯的正极连接到GPIO输出口，负极连接到地线。
  2. 编程：使用Python编写代码，通过GPIO库控制LED灯的亮灭。
import RPi.GPIO as GPIO
import time

LED_PIN = 17
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

try:
    while True:
        GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()

控制电机

  1. 连接电机：将电机驱动模块的输入连接到GPIO口。
  2. 编程：使用Python编写代码，通过GPIO库控制电机转动。
import RPi.GPIO as GPIO
import time

MOTOR_PIN1 = 23
MOTOR_PIN2 = 24
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(MOTOR_PIN1, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MOTOR_PIN2, GPIO.OUT)

try:
    while True:
        GPIO.output(MOTOR_PIN1, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(MOTOR_PIN2, GPIO.LOW)
        time.sleep(1)
        GPIO.output(MOTOR_PIN1, GPIO.LOW)
        GPIO.output(MOTOR_PIN2, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()

监测温度

  1. 连接温度传感器：将温度传感器的数据线连接到GPIO口。
  2. 编程：使用Python编写代码，通过GPIO库读取温度传感器的数据。
import RPi.GPIO as GPIO
import time

TEMP_SENSOR_PIN = 27
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(TEMP_SENSOR_PIN, GPIO.IN)

try:
    while True:
        temp = GPIO.input(TEMP_SENSOR_PIN)
        print("Temperature:", temp)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()

总结

通过制作GPIO扩展板，我们可以轻松地将树莓派B3与各种电子元件连接起来，实现丰富的创意玩法。希望本文能帮助大家更好地了解树莓派B3的GPIO口，并解锁更多创意玩法。

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