2023年 beagle bone black教程3

2023年 beagle bone black教程3

beagle bone black点灯的三种方式

• 1 基于上下拉的点灯
• • 1.1 终端控制
  • 1.2 代码控制
• 2 基于电平控制的点灯
• • 2.1 认识引脚
  • 2.2 编程控制
• 3 基于PWM的控制
• • 3.1 PWM引脚定义
  • 3.2 终端控制
  • 3.3 编程控制

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 -q p9.14
config-pin  -l  p9.14

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。

sudo config-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。

sudo config-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>void led_on(void)
{system("config-pin p9.14 gpio_pd");
}void led_off(void)
{system("config-pin p9.14 gpio_pu");
}void main(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/

 echo 51 > export #变成用户可用的状态

cd gpio51
echo out > direction
echo 1 > value //高电平echo 0 > 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。

引脚	编号	用途
P9.14	gpio50	LED0
P9.16	gpio51	LED1
P8.19	gpio22	BEEP

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>char export_path[]="/sys/class/gpio";
char led0_path[]="/sys/class/gpio/gpio50";
char led1_path[]="/sys/class/gpio/gpio51";
char beep_path[]="/sys/class/gpio/gpio22";#define led0_on()  file_config(led0_path,"value","0")
#define led0_off() file_config(led0_path,"value","1")
#define led1_on()  file_config(led1_path,"value","0")
#define led1_off() file_config(led1_path,"value","1")
#define beep_on()  file_config(beep_path,"value","0")
#define beep_off() file_config(beep_path,"value","1")static void  file_config(char* path,char* file,const char* val)
{char file_path[100];//文件路径 = 文件夹路径 + 文件名sprintf(file_path,"%s/%s",path,file);int fd = open(file_path, O_WRONLY);int len=strlen(val);if (len != write(fd, val,len)) {perror("write error");printf("%srn",file_path);}close(fd); //关闭文件}int main(void)
{printf("hellorn");int ret;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);     }return 0;}

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：

9.14	pwm4 :0
9.16	pwm4:1

查看pwm引脚定义： at master · beagleboard/bb-overlays (github)

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 -l  p9.14config-pin -l  p9.16config-pin -q  p9.14config-pin -q  p9.16

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。

cd pwm-4:0
ls

这里只需要关注几个参数

参数	说明
period	一个周期的总时间大小
duty_cycle	周期里有效输出的时间
enable	使能
polarity	输出极性 0：有效输出为高电平（默认） 1：有效输出为高电平

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

echo 100 > peroid
echo 50 > duty_cycle
echo 1 > 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>char export_path[]="/sys/class/pwm/pwmchip4";
char led0_path[]="/sys/class/pwm/pwm-4:0";
char led1_path[]="/sys/class/pwm/pwm-4:1";#define led0_on()  file_config(led0_path,"duty_cycle","100")
#define led0_off() file_config(led0_path,"duty_cycle","0")static void  file_config(char* path,char* file,const char* val)
{char file_path[100];//文件路径 = 文件夹路径 + 文件名sprintf(file_path,"%s/%s",path,file);int fd = open(file_path, O_WRONLY);int len=strlen(val);if (len != write(fd, val,len)) {perror("write error");printf("%srn",file_path);}close(fd); //关闭文件
}void led0_set(int val)
{char temp[10];sprintf(temp,"%d",val);file_config(led0_path,"duty_cycle",temp);
}
void led1_set(int val)
{char temp[10];sprintf(temp,"%d",val);file_config(led1_path,"duty_cycle",temp);
}int main(void)
{printf("hellorn");int ret;system("config-pin p9.14 pwm");//led0 system("config-pin p9.16 pwm");//led1 if(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){static int a=0;a=a+5;led0_set(a);led1_set(a);sleep(1); if(a==50) a=0;}return 0;    
}

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 -o pwm 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>
char export_path[]="/sys/class/pwm/pwmchip4";
char led0_path[]="/sys/class/pwm/pwm-4:0";
char led1_path[]="/sys/class/pwm/pwm-4:1";
char beep_path[]="/sys/class/pwm/pwm-7:0";#define led0_on()  file_config(led0_path,"duty_cycle","100")
#define led0_off() file_config(led0_path,"duty_cycle","0")#define beep_on()  file_config(beep_path,"duty_cycle","100")
#define beep_off() file_config(beep_path,"duty_cycle","0")static void  file_config(char* path,char* file,const char* val)
{char file_path[100];//文件路径 = 文件夹路径 + 文件名sprintf(file_path,"%s/%s",path,file);int fd = open(file_path, O_WRONLY);int len=strlen(val);if (len != write(fd, val,len)) {perror("write error");printf("%srn",file_path);}close(fd); //关闭文件
}void led0_set(int val)
{char temp[10];sprintf(temp,"%d",val);file_config(led0_path,"duty_cycle",temp);
}
void led1_set(int val)
{char temp[10];sprintf(temp,"%d",val);file_config(led1_path,"duty_cycle",temp);
}int main(void)
{printf("hellorn");int ret;system("config-pin p9.14 pwm");//led0 system("config-pin p9.16 pwm");//led1 system("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){static int a=0;static bool b=true;a=a+5;led0_set(a);led1_set(a);if(b)beep_on();else beep_off(); b=!b;sleep(1); if(a==50) a=0;}return 0;
}

蜂鸣器将隔1s响一次。