GPIO

樹莓派上有 40 根可以安插杜邦線的接腳，這是 GPIO 通用界面 (General Purpose Input/Output)。

各個接腳的 pin 腳編號及 GPIO 編號如下

請注意，以 pin 11 接腳而言，Python 定義它的 GPIO 編號為 17，但在 Java 則定義為 GPIO 0，完全依使用的語言自行定義的號碼。

線路接法

正極接上 pin 2 或 4，GND 接 pin 6，則為恒亮的狀態。

正極接 pin 11/13/15 (GPIO17/27/22)，則需使用本篇最下面的程式碼點亮。

請注意，這個有極性，led 長邊需接正極(GPIO)，短邊接地。

基本常識

1.  電子元件能承受的最大極限以電壓為主，電流不用理會。比如某燈泡最大電壓不可超過110V，那麼輸入220V 就一定燒毀
2. 電子元件標示 110V, 2A，這是標示最大耗電量為220W。若輸入 110V, 20A，那是安全的，因為供電端的 20A 是指最大供應瓦數，並不會直接輸出20A 給電子元件。
3. 電子元件承受不了那麼大的電壓時，可以用電阻降低電壓，不過這會讓電阻發熱耗電就是了。

公式為 V = I * R。若 V 恆定，那麼 R 愈大，I 愈小。也就是輸出功率(耗電)是固定的，所以結果是電子元耗電，而電阻也跟著耗電。

電阻計算法

正極與 Led 之間必需接一個電阻，電阻值的計算需有如下常識。

1. GPIO 輸出電壓為 5V，最大輸出電流約 50 mA。
2. V = I * R

紅黃錄的Led，電壓為2V，最佳電流為20mA，藍白 Led 為 3.3V。樹莓派的GPIO輸出電壓為 5V，依 V = I * R 計算，I 要維持在 20mA，則 5 = 0.02 * R，所以 R 必需為 250 Ω. 而 Led 本身的電阻值約 100Ω，所以在接正電壓前，必需串接100~150 Ω 的電阻。

安裝 RPI.GPIO套件

pi 5 Bookworm 已安裝 RPI.GPIO 套件，所以無需再手動安裝。

而早期 pi4 需手動安裝 RPI.GPIO套件，但無法使用 pip 安裝在虛擬環境中，需使用 apt-get 安裝在系統環境中，指令如下。

sudo apt update
sudo apt install python3-rpi.gpio

程式碼

新增 led.py 檔，完整程式碼如下

#!.venv/bin/python3
import gpiod
import time
LED_PIN = 17
chip = gpiod.Chip('gpiochip4')
led_line = chip.get_line(LED_PIN)
led_line.request(consumer="LED", type=gpiod.LINE_REQ_DIR_OUT)
try:
   while True:
       led_line.set_value(1)
       time.sleep(1)
       led_line.set_value(0)
       time.sleep(1)
finally:
   led_line.release()

在VS Code 按右鍵/Run Python/Run Python File in Terminal 即可執行。

若要在 pi5 中執行，請使用如下指令執行

chmod 755 led.py
./led.py

參考

https://www.tomshardware.com/how-to/control-raspberry-pi-5-gpio-with-python-3