Hello Pi

学一门新语言时，第一个程序通常是打印一句朴素的 Hello World。对应到树莓派，很多人上手的第一个小项目，就是——点亮一颗小小的 LED 灯，这一篇就从这里开始。

先认识一下 GPIO

在点灯之前，先简单看一眼树莓派上的 GPIO（General-purpose input/output，通用输入/输出）接口。

以树莓派 3 Model B 为例，它一共有 40 个针脚，大致可以分为几类：

电源针脚：4 个，其中 2 个是 3.3V，2 个是 5V；
接地（GND）针脚：8 个；
GPIO 针脚：26 个，可以通过程序控制高低电平（0V 或 3.3V）；
保留针脚：还有少数为保留用途。

真正让树莓派“动起来”的，就是这 26 个 GPIO：
你可以让它输出高电平 / 低电平，或者读取外部按键、传感器的状态。点亮一颗 LED，可以看成是和 GPIO “打招呼”的第一步。

提示：树莓派的 GPIO 是 3.3V 逻辑电平，直接接 5V 会有烧板风险，一定要注意电路连接方式。

搭一条简单的点灯电路

先用最经典的方式接一个 LED：

准备一颗 LED 和一个 220Ω 左右的电阻；
务必让电阻和 LED 串联，电阻的作用是限流，避免电流过大烧坏 GPIO 或 LED；
将 LED + 电阻一端接到电源，另一端接到某个 GPIO 针脚。

我这里的接法是（更推荐用 3.3V，而不是直接 5V）：

LED 长脚（正极） + 220Ω 电阻 → 接到 3.3V 电源针脚；
电路另一端 → 接到 7 号针脚（BOARD 编号，对应 GPIO 4）。

这样一来，当 GPIO 输出低电平时，电流就会从 3.3V → LED + 电阻 → GPIO → 板载地，LED 被点亮；当 GPIO 输出高电平时，LED 熄灭。

这只是最简单的一种接法，用来练手刚刚好。

用 Python 控制 GPIO

在编程这块，树莓派上最常见的选择是 Python。相比 C，Python 的语法更直观，用来写点小脚本非常省心。

会用到一个常见的库：RPi.GPIO，在 Raspbian 系统里，它一般是自带的，如果没有，可以通过下面的命令安装：

sudo apt-get install RPi.GPIO

或者使用 pip：

sudo pip install RPi.GPIO

安装完成后，就可以写一个最简单的“闪烁灯”程序了。

Hello LED：让灯闪起来

新建一个名为 LED_blink.py 的文件，写入下面的程序（这里使用的是 Python 2 语法）：

import time
import RPi.GPIO as GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(7, GPIO.OUT)

try:
    while True:
        print "on"
        GPIO.output(7, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        print "off"
        GPIO.output(7, GPIO.LOW)
        time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:
    print "\nA keyboard interrupt has been noticed!"

except:
    print "\nAn error or exception has occurred!"

finally:
    GPIO.cleanup()

这段代码做了几件事：

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)：告诉库我们用的是 物理针脚编号（1–40），而不是 BCM 编号；
GPIO.setup(7, GPIO.OUT)：把第 7 号针脚设置为输出模式；
while True 循环里，每隔一秒在 高电平 / 低电平 之间切换一次，LED 就会一秒亮、一秒灭；
try / except / finally：用来优雅地处理 Ctrl+C 中断，并在退出时调用 GPIO.cleanup() 释放资源。

如果你使用的是 Python 3，可以把 print "on" 改为 print("on") 这类函数调用，其余逻辑完全一样。

运行你的第一个树莓派“小程序”

确认电路连接无误，终端切换到 LED_blink.py 所在目录，执行：

sudo python LED_blink.py

如果一切顺利，会看到终端里不断打印出 on / off，同时面前那颗小小的 LED，会跟着节奏一闪一灭。

这就是树莓派的第一个“Hello Pi”，之后，可以把更多的传感器、马达、按钮、蜂鸣器都接上来，让这块小板子一步步“活起来”。