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Python控制LED灯

LED（Light Emitting Diode）是一种常见的半导体光源，广泛用于指示灯、照明等领域。在物联网和嵌入式系统中，我们经常需要使用Python来控制LED灯的开关、亮度等。本文将介绍如何使用Python控制LED灯，并提供示例代码供参考。

准备工作

在使用Python控制LED灯之前，我们需要准备以下硬件设备：

Raspberry Pi：一款微型计算机平台，具有GPIO（General Purpose Input/Output）接口，可以用于连接LED灯等外部设备。
LED灯：一种半导体光源，常见的有不同颜色和尺寸的LED灯。
杜邦线：用于连接Raspberry Pi和LED灯的导线。

除了硬件设备，我们还需要安装RPi.GPIO库，这是一款专门用于Raspberry Pi的GPIO控制库。可以通过以下命令来安装：

pip install RPi.GPIO

控制LED灯

连接LED灯

首先，我们需要将LED灯连接到Raspberry Pi的GPIO接口上。将LED的长脚连接到Raspberry Pi的任意一个GPIO引脚上，将短脚连接到Raspberry Pi的GND引脚上。使用杜邦线将它们连接起来。

控制LED灯的开关

接下来，我们可以使用Python来控制LED灯的开关。以下是一个示例代码：

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# 设置GPIO模式为BCM
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# 设置GPIO引脚号
led_pin = 18

# 设置GPIO引脚为输出模式
GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT)

# 控制LED灯的开关
try:
    while True:
        GPIO.output(led_pin, GPIO.HIGH)  # 将LED灯打开
        time.sleep(1)  # 等待1秒
        GPIO.output(led_pin, GPIO.LOW)  # 将LED灯关闭
        time.sleep(1)  # 等待1秒
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()  # 清理GPIO引脚

以上代码使用RPi.GPIO库控制LED灯的开关。首先，我们通过GPIO.setmode(GPIO.BCM)将GPIO模式设置为BCM（Broadcom SOC channel）。然后，我们通过GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT)将LED引脚设置为输出模式。接下来，我们使用GPIO.output(led_pin, GPIO.HIGH)将LED灯打开，使用GPIO.output(led_pin, GPIO.LOW)将LED灯关闭。通过time.sleep(1)让LED灯保持打开或关闭状态1秒钟。最后，使用GPIO.cleanup()来清理GPIO引脚。

控制LED灯的亮度

除了控制LED灯的开关，我们还可以使用PWM（Pulse Width Modulation）技术来控制LED灯的亮度。以下是一个示例代码：

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# 设置GPIO模式为BCM
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# 设置GPIO引脚号
led_pin = 18

# 设置GPIO引脚为PWM模式，频率为100Hz
GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT)
pwm = GPIO.PWM(led_pin, 100)

# 控制LED灯的亮度
try:
    pwm.start(0)  # 启动PWM，初始占空比为0
    while True:
        for duty_cycle in range(0, 101, 10):
            pwm.ChangeDutyCycle(duty_cycle)  # 设置占空比
            time.sleep(0.5)  # 等待0.5秒
        for duty_cycle in range(100, -1, -10):
            pwm.ChangeDutyCycle(duty_cycle)  # 设置占空比
            time.sleep(0.5)  # 等待0.5秒
except KeyboardInterrupt:
    pwm.stop()  # 停止PWM
    GPIO.cleanup()  # 清理GPIO引脚

以上代码使用PWM技术控制LED灯的亮度。首先，我们通过GPIO.setup(led_pin, GPIO.OUT)将LED引