Hướng dẫn Input và Output cơ bản với Raspberry Pi (phần 2)

Output Digital: Bật sáng LED

Cách dễ nhất để sử dụng các đầu ra bằng các chân GPIO là kết nối một LED. Sau đó có thể sử dụng command line Linux để bật và tắt LED. Khi đã hiểu được cách các lệnh này hoạt động, bạn sẽ phát triển nó thêm để LED sáng lên khi nào có email mới, khi cần mang theo dù khi rời khỏi nhà hoặc khi đã đến lúc đi ngủ. Có thể phát triển các dự án khác với LED cơ bản và ví dụ sử dụng một rơle để điều khiển một đèn theo lịch trình thiết lập.

Ngoài board Raspberry Pi, bạn cần các linh kiện sau để thực hiện:

Breadboard
LED
Dây cắm đực-cái
Dây cắm đực-đực
Dưới đây là hướng dẫn:

Dùng dây đực-cái, kết nối chân 25 trên Raspberry Pi với breadboard. Tham khảo Phần 1 cho vị trí của từng chân trên hàng rào GPIO của Raspberry Pi.
Sử dụng dây nối khác, kết nối chân đất của Raspberry Pi với bus nguồn âm (−) trên breadboard.
Bây giờ kết nối LED (xem hình dưới). Trước khi làm điều đó, điều quan trọng cần biết rằng LED là có cực tính! Trong hai chân ra của đèn LED, chân dài hơn là chân dương (anode, A, hoặc “cộng”) và được nối với một chân GPIO. Chân ngắn hơn là chân âm (cathode, K, hoặc “trừ”) và phải được nối với đất. Nối chân dương của LED vào breadboard sao cho nối tiếp với dây điện từ chân 25. Nối chân âm của LED vào bus nguồn âm (−) của breadboard.
Một cách để dễ nhớ cực tính của LED là chân “cộng” của nó dài hơn chân “trừ”.

Nối LED với Raspberry Pi

Khi bàn phím, chuột và màn hình đã được kết nối, hãy bật nguồn Raspberry Pi và đăng nhập. Nếu đang ở trong môi trường Window X, bạn nhấp đúp vào biểu tượng LXTerminal trên màn hình. Nó sẽ dẫn đến cửa sổ terminal.
Để truy cập các chân input và output từ command line, cần chạy các lệnh với quyền root, là tài khoản superuser trên Raspberry Pi. Để bắt đầu thực thi lệnh với quyền root, gõ sudo su vào command line và nhấn Enter:
pi@raspberrypi ~ $ sudo su
root@raspberrypi:/home/pi#
Dấu nhắc lệnh sẽ thay đổi từ $ thành #, cho biết hiện đang chạy lệnh với quyền root.
Trước khi có thể sử dụng command line để bật/tắt LED trên chân 25, cần phải đặt chân vào vùng người dùng (nói cách khác, làm cho chân có sẵn để sử dụng bên ngoài giới hạn của Linux), theo cách này:
root@raspberrypi:/home/pi# echo 25 > /sys/class/gpio/export
Lệnh ghi số chân muốn dùng (25) vào file xuất, nằm trong thư mục /sys/class/gpio. Khi ghi số chân vào file đặc biệt này, nó sẽ tạo một thư mục mới trong /sys/class/gpio có các file điều khiển cho chân. Với trường hợp này, nó tạo một thư mục mới với tên /sys/class/gpio/gpio25.
Chuyển đến thư mục đó bằng lệnh cd và liệt kê nội dung của nó bằng ls:
root@raspberrypi:/home/pi# cd /sys/class/gpio/gpio25
root@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio25# ls
active_low direction edge power subsystem uevent value

Lệnh cd là viết tắt của “change directory”. Nó thay đổi thư mục làm việc để không phải nhập đường dẫn đầy đủ cho mỗi file. ls sẽ liệt kê các file và thư mục trong thư mục đó. Có hai file sẽ làm việc trong thư mục này: direction và value.
File direction chỉ cách đặt chân này làm đầu vào (như một nút) hoặc đầu ra (như LED). Vì có LED được nối với chân 25, muốn điều khiển nó cần đặt chân này làm đầu ra:
root@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio25# echo out > direction
Để bật LED, sử dụng lại lệnh echo để ghi số 1 vào file value:
root@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio25# echo 1 > value
Sau khi nhấn Enter, LED sẽ bật! Tắt nó cũng đơn giản bằng cách sử dụng echo để ghi zéro vào file value:
root@raspberrypi:/sys/class/gpio/gpio25# echo 0 > value