2. 快速上手¶

在loongpio库中，你可以通过简单的数行代码，对龙芯派的管脚进行输入输出操作。下面将通过五个模块来简单展示loongpio库的特点和用法。

2.1. 引用loongpio库¶

在引用loongpio库的对应模块后，系统将会自动配置好对应管脚的输入输出模式，并进行该模块对应的一系列准备工作。而在程序结束后，loongpio将自动处理模块销毁、释放等工作。

举例来说，如果使用loongpio按钮模块 Button ，需要这样引用：

from loongpio import Button

在引用完成后，在你的代码中你可以这样调用：

btn = Button(GPIO13)

或者你可以直接引用loongpio库：

import loongpio

然后再如下调用：

btn = loongpio.Button(13)

2.2. GPIO管脚命名¶

loongpio库中在引用GPIO管脚时，推荐使用GPIO序号来代表具体管脚。这有别于管脚的物理序号。具体的管脚序号见下表：

同一个管脚可以使用不同的别名进行引用，例如“GPIO13”管脚接上了LED模块，它的管脚名是“GPIO13”，物理管脚是37，在调用时我们使用以下的方法来定义都是等效的：

>>> led = LED(GPIO13)
>>> led = LED(LS2K_GPIO13)
>>> led = LED(13)
>>> led = LED(PIN37)

注解

仅有GPIO可以直接使用数字别名，其它功能的管脚没有数字别名。如“PWM0”只能使用 PWM0 或 PIN45 进行调用。

尽管有不同的别名，在生成对应模块的对象属性中，仍然是以标准管脚名来进行命名的：

>>> btn = Button(PIN37)
>>> servo = Servo(PIN45)
>>> btn
<loongpio.Button object on pin GPIO13>
>>> servo
<loongpio.Servo object on pin PWM0>

后来的文档中，为了避免混乱，我们会直接引用标准管脚名进行叙述。

2.3. LED¶

可以使用下面的代码制作闪烁小灯：

from loongpio import LED
from time import sleep

led = LED(GPIO4)

while True:
    led.on()
    sleep(1)
    led.off()
    sleep(1)

2.4. 亮度可调的LED¶

一般情况下LED都可以通过PWM（脉冲宽度调制）的方式来改变输出功率。我们将LED连接到龙芯派的PWM引脚上，然后使用PWMLED模块来调用，通过0和1之间的变量来代表LED的亮度：

from loongpio import PWMLED
from time import sleep

led = LED(PWM0)

while True:
    led.value = 0 # 关闭
    sleep(1)
    led.value = 0.5 # 半亮
    sleep(1)
    led.value = 1 # 全亮
    sleep(1)

2.5. 按钮¶

检测按钮是否被按下：

from loongpio import Button

btn = Button(GPIO4)

while True:
    if btn.is_pressed:
        print("按钮被按下  \r")
    else:
        print("按钮未被按下\r")

等待按钮被按下再继续：

from loongpio import Button

btn = Button(GPIO4)

btn.wait_for_press()
print("按钮被按下了")

2.6. 舵机¶

可以简单地将舵机从其最小脉冲宽度向最大脉冲宽度移动：

from loongpio import Servo
from time import sleep

servo = Servo(PWM0)

while True:
    servo.min()
    sleep(2)
    servo.mid()
    sleep(2)
    servo.max()
    sleep(2)

可以使用一个由0到1.0间的数字来表示舵机输入信号的占空比，从而改变舵机的指向(初始化舵机后占空比默认设定为0.5)：

>>> servo = Servo(PWM0)
>>> servo.value
0.5
>>> servo.value = 0
>>> servo.value = 0.8
>>> servo.value = 2
>>> servo.value
0.8

2.7. 无源蜂鸣器¶

可以用PWM的方式来为无源蜂鸣器提供振荡源，通过改变频率发出不同音高的声音。

>>> from loongpio import TonalBuzzer
>>> buzzer = TonalBuzzer(PWM0)
>>> buzzer.play(440.0)
>>> buzzer.stop()

可以使用科学音调记号法来标记特定的音值，用以替代频率的表示方法。在使用五线谱大调谱正中间的音值时，可以省略数字：

from loongpio import TonalBuzzer
from time import sleep

notes = ['C', 'D', 'E', 'F', 'G']
buzzer = TonerBuzzer(PWM0)

for note in notes:
    buzzer.play(note)
    sleep(1)

在调用音名的时候，以下的几种表达式是等效的：

>>> buzzer.play('C')
>>> buzzer.play('C4')
>>> buzzer.play(261.6)

可以通过查表相应的音名和对应的频率：

2.8. DHT11温湿度传感器¶

DHT11温湿度传感器是一款可以实时检测空气的温度和湿度，并传回数据的传感器。可以通过以下的方法简单调用：

from loongpio import DHT11
from time import sleep

sensor = DHT11(4)

while True:
    tem, hum = sensor.getTemperature, sensor.getHumidity
    print('当前的温度为'+str(tem)+'摄氏度')
    print('当前的相对湿度为'+str(hum)+'%')
    sleep(5)

2.9. HC-SR04距离传感器¶

HC-SR04通过超声波来测量与最近的障碍物的距离。

from loongpio import DistanceSensor
from time import sleep

sensor = DistanceSensor(trigger=3, echo=4)

while True:
    print('距离：'+str(sensor.distance*100)+'cm')
    sleep(1)

注解

使用市售的HC-SR04传感器来进行实验时，需要连接额外的电子元件到。如下图：

准备330Ω和470Ω的两个电阻，将330Ω的连接到传感器的ECHO口，将470Ω连接到传感器的GND口，两个电阻的另一端同时连接到GPIO的 ECHO口上。