一、RPI.GPIO模块
GPIO（General Purpose I/O Ports）意思为通用输入/输出端口，通俗地说，就是一些引脚，可以通过它们输出高低电平或者通过它们读入引脚的状态-是高电平或是低电平。GPIO是个比较重要的概念，用户可以通过GPIO口和硬件进行数据交互(如UART)，控制硬件工作(如LED、蜂鸣器等),读取硬件的工作状态信号（如中断信号）等。GPIO口的使用非常广泛。掌握了GPIO，差不多相当于掌握了操作硬件的能力。
二、安装RPI.GPIO
# 更换镜像源
pi@raspberrypi:~ $ sudo sed -i 's#://raspbian.raspberrypi.org#s://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian#g' /etc/apt/sources.list
pi@raspberrypi:~ $ sudo sed -i 's#://archive.raspberrypi.org/debian#s://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian#g' /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
# 更新软件包
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get update
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install python3-rpi.gpio
三、针脚编号
第一种编号是BOARD编号，这和树莓派电路板上的物理引脚编号相对应。使用这种编号的好处是，你的硬件将是一直可以使用的，不用担心树莓派的版本问题。因此，在电路板升级后，你不需要重写连接器或代码。
第二种编号是BCM规则，是更底层的工作方式，它和Broadcom的片上系统中信道编号相对应。在使用一个引脚时，你需要查找信道号和物理引脚编号之间的对应规则。对于不同的树莓派版本，编写的脚本文件也可能是无法通用的。
对于GPIO号接口的12引脚GPIO信号18.如果你使用GPIO.BCM模式，你可以使用数字18使用它，但如果你使用GPIO.BOARD模式，你需要使用数字12使用它。
带GPIO的为BCM编号。
指定一种编号规则：
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# or
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 返回被设置的编号规则
mode = GPIO.getmode()
四、警告
如果RPi.GRIO检测到一个引脚已经被设置成了非默认值，那么你将看到一个警告信息。你可以通过下列代码禁用警告：
GPIO.setwarnings(False)
四、引脚设置
在使用一个引脚前，你需要设置这些引脚作为输入还是输出。配置一个引脚的代码如下：
# 将引脚设置为输入模式
GPIO.setup(channel, GPIO.IN)
# 将引脚设置为输出模式
GPIO.setup(channel, GPIO.OUT)
# 为输出的引脚设置默认值
GPIO.setup(channel, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
五、释放
一般来说，程序到达最后都需要释放资源，这个好习惯可以避免偶然损坏树莓派。释放脚本中的使用的引脚：
GPIO.cleanup()
注意，GPIO.cleanup()只会释放掉脚本中使用的GPIO引脚，并会清除设置的引脚编号规则。
六、输出
要想点亮一个LED灯，或者驱动某个设备，都需要给电流和电压他们，这个步骤也很简单，设置引脚的输出状态就可以了，代码如下：
GPIO.output(channel, state)
状态可以设置为0 / GPIO.LOW / False / 1 / GPIO.HIGH / True。如果编码规则为，GPIO.BOARD，那么channel就是对应引脚的数字。
如果想一次性设置多个引脚，可使用下面的代码：
chan_list = [11,12]
GPIO.output(chan_list, GPIO.LOW)
GPIO.output(chan_list, (GPIO.HIGH, GPIO.LOW))
你还可以使用Input()函数读取一个输出引脚的状态并将其作为输出值，例如：
GPIO.output(12, not GPIO.input(12))
七、输入
我们也常常需要读取引脚的输入状态，获取引脚输入状态如下代码：
GPIO.input(channel)
低电平返回0 / GPIO.LOW / False，高电平返回1 / GPIO.HIGH / True。
如果输入引脚处于悬空状态，引脚的值将是漂动的。换句话说，读取到的值是未知的，因为它并没有被连接到任何的信号上，直到按下一个按钮或开关。由于干扰的影响，输入的值可能会反复的变化。
使用如下代码可以解决问题：
GPIO.setup(channel, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
# or
GPIO.setup(channel, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
需要注意的是，上面的读取代码只是获取当前一瞬间的引脚输入信号。
如果需要实时监控引脚的状态变化，可以有两种办法。最简单原始的方式是每隔一段时间检查输入的信号值，这种方式被称为轮询。如果你的程序读取的时机错误，则很可能会丢失输入信号。轮询是在循环中执行的，这种方式比较占用处理器资源。另一种响应GPIO输入的方式是使用中断（边缘检测），这里的边缘是指信号从高到低的变换（下降沿）或从低到高的变换（上升沿）。
八、轮询方式
while GPIO.input(channel) == GPIO.LOW:
time.sleep(0.01) # 等10毫秒给CPU一个信号
九、边缘检测
边缘是指信号状态的改变，从低到高（上升沿）或从高到低（下降沿）。通常情况下，我们更关心于输入状态的该边而不是输入信号的值。这种状态的该边被称为事件。
先介绍两个函数：
wait_for_edge() 函数。
wait_for_edge()被用于阻止程序的继续执行，直到检测到一个边沿。也就是说，上文中等待按钮按下的实例可以改写为：
channel = GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO_RISING, timeout=5000)
if channel is None:
print('Timeout occurred')
else:
print('Edge detected on channel', channel)
add_event_detect() 函数
该函数对一个引脚进行监听，一旦引脚输入状态发生了改变，调用event_detected()函数会返回true，如下代码：
do_something()
// 下面的代码放在一个线程循环执行。
if GPIO.event_detected(channel):
print('Button pressed')
上面的代码需要自己新建一个线程去循环检测event_detected()的值，还算是比较麻烦的。
不过可采用另一种办法轻松检测状态，这种方式是直接传入一个回调函数：
def my_callback(channel):
print('This is a edge event callback function!')
print('Edge detected on channel %s'%channel)
print('This is run in a different thread to your main program')
GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING, callback=my_callback)
如果你想设置多个回调函数，可以这样：
def my_callback_one(channel):
print('Callback one')
def my_callback_two(channel):
print('Callback two')
GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING)
GPIO.add_event_callback(channel, my_callback_one)
GPIO.add_event_callback(channel, my_callback_two)
注意：回调触发时，并不会同时执行回调函数，而是根据设置的顺序调用它们。
