介绍

Raspberry Pi是一台单板、信用卡大小的计算机，可以运行Linux®。Raspberry Pi硬件具有低级接口，用于直接与外部设备（如A/D转换器、传感器、电机驱动器等）连接。您可以利用这些低级接口开发有意义的实际应用程序。Raspberry Pi支持包包括MATLAB命令行接口，用于与连接到Raspberry Pi硬件的外部设备进行通信。例如，您可以打开或关闭连接到其中一个GPIO引脚的LED，或者从MATLAB命令提示符中感应按钮的位置。金宝app

树莓派硬件的大多数底层接口都不是即插即用的。要使用这些低级接口，您必须对基本的电气概念有充分的了解。例如，如果您错误地连接了一个GPIO管脚，那么您就有可能丢失一个GPIO管脚，在某些情况下，还可能丢失您的Raspberry Pi硬件。

这个例子旨在让你熟悉树莓派硬件的低级接口，建立与外部电气组件工作时的布线和连接的良好实践，并使用MATLAB命令行接口的树莓派硬件来控制简单的设备，如led、按钮和继电器。

先决条件

所需硬件

要运行此示例，您需要以下硬件:

树莓派硬件概述

除了USB、以太网、HDMI和音频输出端口外，Raspberry Pi硬件还具有扩展头，提供通用数字I/O、SPI、I2C和串行UART。根据Raspberry Pi硬件的版本，可用的数字I/O引脚、I2C、SPI和串行端口的引脚输出会发生变化。

所有版本的树莓派硬件都有一个或多个扩展头。您可以使用扩展头上的一些引脚进行数字I/O。使用Raspberry Pi对象的showPins()方法查看Raspberry Pi硬件的引脚图。

零售物价指数= raspi ();showPins (rpi);

showPins（）方法显示一个MATLAB图，显示可用的管脚图。raspi对象确定Raspberry Pi硬件的版本号，并显示板版本的正确管脚图。Raspberry Pi B+型板比Raspberry Pi B型板有更多暴露的I/O引脚。

GPIO引脚使用3.3伏逻辑电平，不允许5伏。CPU芯片上没有过电压保护。CSI（摄像头串行接口）可用，因此您可以连接可用的摄像头板。您可以将Raspberry Pi硬件上可用的一些引脚用于多种用途。例如，如果不需要使用SPI接口，则可以使用SPI引脚作为通用数字I/O。标记为SDA0和SCL0的引脚被预设为用作I2C接口。这些引脚的电路板上有1.8千欧的上拉电阻器。

您可以使用扩展集管上的3.3伏和5伏电源插脚为外部组件供电。3.3伏插脚的最大允许电流消耗为50 mA。

最佳做法和限制

开启和关闭树莓派硬件

树莓派运行Linux操作系统。关闭电源可能导致损坏SD卡上的操作系统映像。要关闭您的板，首先关闭Linux操作系统执行以下命令:

系统（rpi，'sudo shutdown -h now')；清楚rpi

您还可以在交互式命令shell上执行上述命令，如Raspberry Pi硬件示例的MATLAB入门支持包中所述。要在MATLAB Online中关闭主板，必须从Raspberry Pi上的命令shell执行以下Linux命令。使用PuTTY通过SSH远程访问金宝app命令shell，如中所述远程访问．

$ sudo关闭-h现在

执行该命令后，请等待操作系统关闭单板上除PWR LED外的所有LED。然后拔出单板上的电源线。要重新启动单板，请将电源线插回单板。单板完全重启大约需要一分钟。

使用LED

发光二极管（LED）是一种半导体光源。LED有两条腿。一个叫做阳极，另一个叫做阴极。由于LED仅在一个方向上工作，因此LED的两个支脚具有不同的名称。阳极支腿比阴极支腿长，必须连接到正极电压端子，而阴极连接到负极电压端子。通过LED的电流从阳极流向阴极。如果将LED向后布线，它不会亮起。

led有不同的颜色和尺寸。常用尺寸有3mm、5mm、10mm，以LED直径为准。当红色LED亮起时，它的正向电压从1.8伏到2.5伏不等。当LED亮起时，它的行为就像一个二极管，通过大量的电流，可能产生足够的热量，导致LED烧坏。因此，当使用LED时，应该始终使用限流电阻。

在本例中，通过GPIO引脚连接红色LED，并使用MATLAB命令行界面打开和关闭LED。您需要一个红色LED和一个330欧姆的电阻器。如电路图所示，连接LED和电阻器。

下面是在面包板上显示实际连接的另一个视图。

阳极(正极或长腿)连接到GPIO24引脚，阴极通过电阻连接到地。连接完成后，在MATLAB命令提示符处执行以下命令打开LED。

清楚的rpirpi=raspi（）；写吉塔平（rpi，24，1）；

writeDigitalPin（）方法将GPIO引脚24配置为输出，并将数字引脚的逻辑值设置为1（逻辑高），从而在引脚处输出3.3伏。将零写入数字管脚会导致逻辑低输出，在这种情况下是数字接地。

使LED“闪烁”10秒钟。

为i = 1:10 writeDigitalPin(rpi, 24,1); / /将rpi改为rpi暂停(0.5);writeDigitalPin(零售物价指数,24岁,0);暂停(0.5);结束

使用按钮

按钮是一种简单的开关装置。当按下或处于关闭位置时，按钮腿短路，允许电流通过。在开启位置时，开关不导电。您可以使用数字输入引脚来检测按钮是否处于开启或关闭位置。

对于此任务，您需要一个试验板友好型按钮和1千欧和10千欧电阻器。将按钮连接至GPIO引脚23，如下图所示。

在该电路中，当未按下按钮时，GPIO引脚看到接地。当按下按钮时，GPIO引脚看到3.3伏。您可以使用readDigitalPin（）方法读取按钮的位置。

readDigitalPin（rpi，23）

控制LED

当按下按钮时，LED快速闪烁1秒。

为i=1:100按下按钮=读取数字PIN（rpi，23）；如果按纽为j = 1:10 writeDigitalPin(rpi, 24, 1); / /修改密码暂停(0.05);writeDigitalPin(零售物价指数,24岁,0);暂停(0.05);结束结束暂停（0.1）；结束

总结

此示例介绍了使用GPIO引脚的工作流。您学习了如何将LED和按钮连接到GPIO引脚。