2023年 beagle bone black教程3-点灯的三种方式

1 基于上下拉的点灯

1.1 终端控制

在linxu中，为了控制引脚输出，我们需要各种初始化，比较麻烦。侯然想了一种方法：引脚是可以配置为上拉或下拉的，这样在默认的时候，它便输出高低电平。这样一句话就搞定。

引脚配置语句：

config-pin<pin><filename>#配置引脚为对应filename的功能config-pin-l<pin># 查询引脚支持的模式config-pin-q<pin>#查看引脚目前配置模式

我们随便取一个引脚为：p9.14，先查询引脚当前模式和可以设置的模式

config-pin-qp9.14 config-pin-lp9.14

当前模式：默认可以配置的模式：gpio_pu(上拉) /gpio_pu(下拉)
因此，我们将其配置为上拉，它就默认是高电平了。

sudoconfig-pin p9.14 gpio_pu

同理，我们将其配置为下拉，它就默认是低电平了。

sudoconfig-pin p9.14 gpio_pd

拿万用变测试一下确实ok。

1.2 代码控制

代码如下：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<stdbool.h>#include<unistd.h>voidled_on(void){system("config-pin p9.14 gpio_pd");}voidled_off(void){system("config-pin p9.14 gpio_pu");}voidmain(void){while(1){sleep(1);led_on();sleep(1);led_off();}}

实际观察确实ok，就是终端一直输出如下数据，比较烦人

2 基于电平控制的点灯

2.1 认识引脚

老实讲，网上的beaglebone black的引脚图很多，但是！！！你得知道哪个是对的。
我们使用P9.16 作为led进行控制。它是GPIO_51。

首先我们先将引脚模式配置为gpio( gpio_pu 或者gpio_pd都行，就是默认上拉还是下拉)

config-pin p9.16 gpio_pu

其次，到gpio类中进行实现。

cd/sys/class/gpio/

echo51>export#变成用户可用的状态

cdgpio51echoout>directionecho1>value //高电平echo0>value //低电平

观察没有问题。

2.2 编程控制

我这里用了三个引脚进行操作，其中两个LED，一个蜂鸣器。

你要问我这LED和蜂鸣器哪里来的？ 我在板子上外接的。你们没有就用万用表去测也行，就是不那么直观…

控制LED和蜂鸣器每过一段时间亮/响一下，代码如下：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<string.h>charexport_path[]="/sys/class/gpio";charled0_path[]="/sys/class/gpio/gpio50";charled1_path[]="/sys/class/gpio/gpio51";charbeep_path[]="/sys/class/gpio/gpio22";#defineled0_on()file_config(led0_path,"value","0")#defineled0_off()file_config(led0_path,"value","1")#defineled1_on()file_config(led1_path,"value","0")#defineled1_off()file_config(led1_path,"value","1")#definebeep_on()file_config(beep_path,"value","0")#definebeep_off()file_config(beep_path,"value","1")staticvoidfile_config(char*path,char*file,constchar*val){charfile_path[100];//文件路径 = 文件夹路径 + 文件名sprintf(file_path,"%s/%s",path,file);intfd=open(file_path,O_WRONLY);intlen=strlen(val);if(len!=write(fd,val,len)){perror("write error");printf("%s\r\n",file_path);}close(fd);//关闭文件}intmain(void){printf("hello\r\n");intret;system("config-pin p9.14 gpio_pu");//led0 默认不亮system("config-pin p9.16 gpio_pu");//led1 默认不亮system("config-pin p8.19 gpio_pd");//beep 默认不响if(access(led0_path,F_OK)==-1)////判断不存在file_config(export_path,"export","50");if(access(led1_path,F_OK)==-1)file_config(export_path,"export","51");if(access(beep_path,F_OK)==-1)file_config(beep_path,"export","22");file_config(led0_path,"direction","out");file_config(led1_path,"direction","out");file_config(beep_path,"direction","out");led1_off();while(1){led0_off();sleep(1);led0_on();sleep(1);}return0;}

3 基于PWM的控制

3.1 PWM引脚定义

上边的控制方式是比较通用的，但是偶尔也会出现bug，比如没有操作权限。但是使用PWM就不会有该问题，因为只需要往里面输入数据就行。

本人所使用的镜像为2020年的debian 10.3，且为flash版本。

引脚定义为：

查看pwm引脚定义：bb.org-overlays/cape-unversal-pwm.txt at master · beagleboard/bb.org-overlays (github.com)

不管版本如何，我们都可以使用以下指令查看引脚属于哪个pwm
使用以下指令查看引脚属于哪个pwm

#P9.21/P9.22#ls -lh /sys/devices/platform/ocp/48300000.epwmss/48300200.pwm/pwm/#P9.14/P9.16#ls -lh /sys/devices/platform/ocp/48302000.epwmss/48302200.pwm/pwm/

我们查看p9.14

如图，说明p9.14 和p9.16是属于pwmchip4 。至于具体哪个是4.0 和4.1 需要测试一下。

3.2 终端控制

首先，查询引脚现在模式以及可以配置的模式

config-pin-lp9.14 config-pin-lp9.16 config-pin-qp9.14 config-pin-qp9.16

可以看到，现在模式为gpio_pu(这是是啥都不重要) 以及可以配置的模式（包括pwm）。

将引脚配置为pwm模式

config-pin p9.14 pwm config-pin p9.16 pwm

PWM接口已经配置好了！

进入pwm对应的类文件夹中。

cd/sys/class/pwm/ls

可以看到pwm4:0和pwm4:1 已经被系统导出，就不需要我们导出了。可以直接操作对应功能了。

cdpwm-4:0ls

这里只需要关注几个参数

假如说，我们要输出50%的占空比。可以将period设置为100，duty_cycle设置为50，enable=1

echo100>peroidecho50>duty_cycleecho1>enable

然后外部可以使用万用表去测电压（将是50%）。

3.3 编程控制

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<string.h>charexport_path[]="/sys/class/pwm/pwmchip4";charled0_path[]="/sys/class/pwm/pwm-4:0";charled1_path[]="/sys/class/pwm/pwm-4:1";#defineled0_on()file_config(led0_path,"duty_cycle","100")#defineled0_off()file_config(led0_path,"duty_cycle","0")staticvoidfile_config(char*path,char*file,constchar*val){charfile_path[100];//文件路径 = 文件夹路径 + 文件名sprintf(file_path,"%s/%s",path,file);intfd=open(file_path,O_WRONLY);intlen=strlen(val);if(len!=write(fd,val,len)){perror("write error");printf("%s\r\n",file_path);}close(fd);//关闭文件}voidled0_set(intval){chartemp[10];sprintf(temp,"%d",val);file_config(led0_path,"duty_cycle",temp);}voidled1_set(intval){chartemp[10];sprintf(temp,"%d",val);file_config(led1_path,"duty_cycle",temp);}intmain(void){printf("hello\r\n");intret;system("config-pin p9.14 pwm");//led0system("config-pin p9.16 pwm");//led1if(access(led0_path,F_OK)==-1)////判断不存在file_config(export_path,"export","0");if(access(led1_path,F_OK)==-1)file_config(export_path,"export","1");file_config(led0_path,"period","100");file_config(led1_path,"period","100");file_config(led0_path,"duty_cycle","100");//默认100%高电平file_config(led1_path,"duty_cycle","100");file_config(led0_path,"enable","1");//使能file_config(led1_path,"enable","1");while(1){staticinta=0;a=a+5;led0_set(a);led1_set(a);sleep(1);if(a==50)a=0;}return0;}

个人在外部连接了两个led，这两个引脚的电平，从0%增加到50%。不停往复。

gcc-opwm pwm.c ./pwm

用pwm的好处是，执行不需要sudo权限。上边的gpio操作不给容易出问题。

另外，添加了一个蜂鸣器P8.19：pwm7.9

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<string.h>#include<stdbool.h>charexport_path[]="/sys/class/pwm/pwmchip4";charled0_path[]="/sys/class/pwm/pwm-4:0";charled1_path[]="/sys/class/pwm/pwm-4:1";charbeep_path[]="/sys/class/pwm/pwm-7:0";#defineled0_on()file_config(led0_path,"duty_cycle","100")#defineled0_off()file_config(led0_path,"duty_cycle","0")#definebeep_on()file_config(beep_path,"duty_cycle","100")#definebeep_off()file_config(beep_path,"duty_cycle","0")staticvoidfile_config(char*path,char*file,constchar*val){charfile_path[100];//文件路径 = 文件夹路径 + 文件名sprintf(file_path,"%s/%s",path,file);intfd=open(file_path,O_WRONLY);intlen=strlen(val);if(len!=write(fd,val,len)){perror("write error");printf("%s\r\n",file_path);}close(fd);//关闭文件}voidled0_set(intval){chartemp[10];sprintf(temp,"%d",val);file_config(led0_path,"duty_cycle",temp);}voidled1_set(intval){chartemp[10];sprintf(temp,"%d",val);file_config(led1_path,"duty_cycle",temp);}intmain(void){printf("hello\r\n");intret;system("config-pin p9.14 pwm");//led0system("config-pin p9.16 pwm");//led1system("config-pin p8.19 pwm");//beepif(access(led0_path,F_OK)==-1)////判断不存在file_config(export_path,"export","0");if(access(led1_path,F_OK)==-1)file_config(export_path,"export","1");file_config(led0_path,"period","100");file_config(led1_path,"period","100");file_config(beep_path,"period","100");file_config(led0_path,"duty_cycle","100");//默认100%高电平file_config(led1_path,"duty_cycle","100");file_config(beep_path,"duty_cycle","0");file_config(led0_path,"enable","1");//使能file_config(led1_path,"enable","1");file_config(beep_path,"enable","1");while(1){staticinta=0;staticbool b=true;a=a+5;led0_set(a);led1_set(a);if(b)beep_on();elsebeep_off();b=!b;sleep(1);if(a==50)a=0;}return0;}

蜂鸣器将隔1s响一次。