你好，我是愛吃魚香ROS的小魚。上一節(jié)了解了MicroROS學(xué)習(xí)板的LED電路原理，最后得到結(jié)論是通過控制ESP_IO2的電平就可以控制電壓，接下來我們就嘗試?yán)?a target="_blank">Arduino的ESP_IO2對IO進(jìn)行控制。

本教程所使用硬件平臺為MicroROS學(xué)習(xí)板V1.0.0，可點(diǎn)擊閱讀原文購買及查看詳情

一、GPIO控制介紹

1.1 什么是GPIO

首先我們了解下GPIO（General-purpose input/output），中文名通用型之輸入輸出的簡稱。

• 輸出模式，指GPIO是可以通過程序 控制其電壓高低 ，普通的GPIO只能輸出（低電平0V）和高電平（3.3V，有的單片機(jī)是5V）。
• 輸入模式，指GPIO可以 讀取其上的電壓 ，普通的GPIO只能讀取低電平和高電平兩種。比如當(dāng)我們想測試一個按鍵是否被按下，就可以GPIO的輸入功能。

1.2 GPIO控制API

Arduino提供了簡單易用的API來控制IO的輸入和輸出。

1.2.1 引腳模式設(shè)置-pinMode

該函數(shù)用于定義特定引腳的 GPIO 操作模式。

void pinMode(uint8_t pin, uint8_t mode);

• pin定義 GPIO 引腳編號。
• mode設(shè)置操作模式。

基本輸入和輸出支持以下模式：

• INPUT將 GPIO 設(shè)置為不帶上拉或下拉（高阻抗）的輸入。
• OUTPUT將 GPIO 設(shè)置為輸出/讀取模式。
• INPUT_PULLDOWN 將 GPIO 設(shè)置為具有內(nèi)部下拉列表的輸入。
• INPUT_PULLUP 將 GPIO 設(shè)置為帶有內(nèi)部上拉的輸入。

1.2.2 數(shù)字輸出-digitalWrite

digitalWrite用于設(shè)置被配置為OUTPUT模式的引腳電平為HIGH 或 LOW。

void digitalWrite(uint8_t pin, uint8_t val);

• pin所設(shè)置的GPIO編號。
• val將輸出數(shù)字狀態(tài)設(shè)置為HIGH 或LOW 。

1.2.3 數(shù)字輸入-digitalRead

digitalRead用于讀取配置為INPUT模式的給定引腳的狀態(tài)。

int digitalRead(uint8_t pin);

• pin 所設(shè)置的GPIO編號。

此函數(shù)將返回所選引腳的邏輯狀態(tài)為 HIGH或LOW。

有了上面三個函數(shù)，我們就可以編寫代碼了。

二、編寫LED閃爍代碼

新建example02_led工程，接著輸入下面的代碼。

/**
 * @file main.cpp
 * @author fishros@foxmail.com
 * @brief 使LED燈亮1s關(guān)閉1s,持續(xù)閃爍
 * @version 0.1
 * @date 2022-12-19
 *
 * @copyright Copyright (c) 2022
 *
 */
#include < Arduino.h >

void setup()
{
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(2, OUTPUT); // 設(shè)置2號引腳模式為OUTPUT模式
}

void loop()
{
  // put your main code here, to run repeatedly:
  digitalWrite(2, LOW);  // 低電平，打開LED燈
  delay(1000);           // 休眠1000ms
  digitalWrite(2, HIGH); // 高電平，關(guān)閉LED燈
  delay(1000);           // 休眠1000ms
}

這里我們讓LED亮1s關(guān)閉1s，持續(xù)閃爍，代碼很簡單，不再講解。

編譯下載代碼到開發(fā)板，接著觀察現(xiàn)象，你會發(fā)現(xiàn)藍(lán)色LED燈在不斷閃爍。

三、通過串口控制LED

我們繼續(xù)更新下工程代碼，實(shí)現(xiàn)通過串口指令來控制LED的亮滅。

#include < Arduino.h >

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(2, OUTPUT); // 設(shè)置2號引腳模式為OUTPUT模式
}

void loop()
{
  // LED串口控制代碼
  if (Serial.available())
  {
    String command = Serial.readString();
    if (command == "on")
    {
      digitalWrite(2, LOW); // 低電平，打開LED燈
    }
    else if (command == "off")
    {

      digitalWrite(2, HIGH); // 高電平，關(guān)閉LED燈
    }
  }

  /* // LED閃爍代碼
    digitalWrite(2, LOW);  // 低電平，打開LED燈
    delay(1000);           // 休眠1000ms
    digitalWrite(2, HIGH); // 高電平，關(guān)閉LED燈
    delay(1000);           // 休眠1000ms
  */
}

通過串口讀取指令，收到on則打開LED，收到off關(guān)閉LED。

將代碼下載到開發(fā)板，接著打開串口監(jiān)視器，輸入指令進(jìn)行測試。

四、總結(jié)

至此，我們成功完成了點(diǎn)燈，掌握了基本的GPIO輸出控制，下一節(jié)我們嘗試使用按鍵輸入來控制LED燈。