[PiFace Digital 四部曲] 使用 Python 控制 PiFace 擴充卡

網頁最後修改時間：2018/08/02

PiFae Digital 在樹莓派作業系統的環境設定與軟體安裝是一連貫的步驟，請從"七部曲設置 PiFace Digital 擴充板" 開始。

Step 4: 使用 Python 控制 PiFace 擴充卡

不管是直接使用樹莓派還是用 VNC viewer 登入 LXDE 桌面環境，打開終端機程式，輸入下面指令開啟 PiFace 仿真器軟體，我們要先作輸出測試

pi@raspberrypi ~ $ piface/scripts/piface-emulator

VNC viewer + PiFace Emulator

輸出測試：

在仿真軟體按下 "Override Enable" 按鈕，就可以控制 PiFace 的輸出

PiFace Emulator 介面

每一個輸出都有相對應的 LED 指示燈告訴你哪裡做了輸出，其中 "Output Pin 1" 和 "Output Pin 2" 按下時會另外帶動繼電器的線圈使其激磁 ( "噠" 的一聲 ) 並切換繼電器的輸出端動作，你可以使用電表 (歐姆檔) 去量測，更容易了解繼電器的動作 (如果之前沒接觸過的話)

執行 PiFace 輸出控制

試著按下仿真器的 "Output Pin #" 測試 PiFace 各個輸出接點，若按下的按鈕與我一樣，就會看到跟下圖一樣的 LED 燈號輸出

PiFace Emulator 控制 Raspberry Pi + PiFace

看到這邊，跟大家介紹一個真實的與 minicraft 結合的 PiFace 應用 ( 原文介紹在下方 )，

reallife redstone - raspberry pi + piface + minecraft

This is my most recent project with a pi. with a piface this was the most natural thing to do...
The minecraft server is running a mod written for bukkit,the mod is publishing any change in the redstone to.
The pi is running an mqtt server, with a script to push notifications on mqtt out to the pins, and from the input pins over to update the levers in the minecraft mod. happy crafting....
( from：http://www.element14.com/community/groups/raspberry-pi/blog/2013/01/14/reallife-redstone--raspberry-pi-piface-minecraft )

輸入測試：

要進行輸入測試，請先將仿真器上面的 "Keep input updated" 打勾，並且設定輸入讀取的間隔時間

每 500 ms 更新輸入狀態一次

在 PiFace 板子的有四個按鈕 ( S1 - S4 )，分別代表下面圖示紅色的四個位置 (由右至左)，可作外部輸入也可作為按鈕狀態輸入。

PiFace 觸動開關的位置

當按下 S1 時，仿真器會亮起相對應的圖示，剩下沒有按鈕的部分將會在最後介紹各部份時講解偵測輸入的接法。

S1 按下時，仿真器上的圖示

Python 撰式撰寫流程：

輸出以及輸入都確認沒問題後，接著要說明如何使用 Python 寫程式。

首先，Python 一開頭要引入 piface.pfio 模組，使用之前要先呼叫 init() 函式

import piface.pfio

下面是 PiFace Python 函式庫幾個介面控制的主要函式：

• digital_read(pin_number)
回傳所讀取的輸入接腳 ( pin_number ) 訊號，0 或 1


• digital_write(pin_number, state)
設定輸出接腳 ( pin_number ) 狀態 0 ( Low )或 1 ( High )；當設定為 1 時會點亮 LED 並使得 開集極 ( open-collector ) 可以沉入電流 ( sink current )


• digiral_write_pullup(pin_number, state)
設定輸入接腳 ( pin_number) 提升電阻狀態為 0 或 1；狀態 1 表示提升電阻致能

簡單的 Python 範例程式：

1.) 控制繼電器 1 開啟或關閉

照著下面的指令輸入，輸入完畢後連按兩次 Enter 程式就會開始執行，就可以觀察到繼電器與 LED 的動作

pi@raspberrypi ~ $ python
Python 2.7.3 (default, Jan 13 2013, 11:20:46)
[GCC 4.6.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import piface.pfio as pfio
>>> pfio.init()
>>> pfio.digital_write(1, 1) # LED 1 亮，繼電器 1 激磁
>>> pfio.digital)write(1, 0) # LED 1 滅，繼電器 1 不激磁

2.) 控制 LED 亮滅

下面的程式可以直接存成檔案執行 (sudo python 檔案名稱)，或直接使用終端機執行，要注意 Python 的縮排限制，輸入完畢後連按兩次 Enter 程式就會開始執行

pi@raspberrypi ~ $ python
Python 2.7.3 (default, Jan 13 2013, 11:20:46)
[GCC 4.6.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from time import sleep
>>> import piface.pfio as pfio
>>> pfio.init()
>>> while True:
...     pfio.digital_write(1,1)
...     sleep(1)
...     pfio.digital_write(1,0)
...     sleep(1)
...

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 5, in <module>
KeyboardInterrupt
>>>

你會看到 LED 1 一亮一滅，繼電器 噠 ! 噠 !，"Ctrl + C" 中斷 Python 程式執行


3.) 讀取輸入狀態

下面指令輸入完畢後，連按兩次 Enter 程式就會開始執行，按下 S1 按鈕，就會看到按鈕的狀態，按下是 1 放開是 0

pi@raspberrypi ~ $ python
Python 2.7.3 (default, Jan 13 2013, 11:20:46)
[GCC 4.6.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from time import sleep
>>> import piface.pfio pfio
  File "<stdin>", line 1
    import piface.pfio pfio
                          ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> import piface.pfio as pfio
>>> pfio.init()
>>> while True:
...     pfio.digital_read(1)
...     sleep(1)
...
0
0
0
1
1
1
0
0
1
0
0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 3, in <module>
KeyboardInterrupt
>>>