API-引脚

从 1.1 版本开始，GPIO Zero 库大致可以分为两部分：引脚和连接到引脚的设备。大部分文档侧重于设备，因为引脚处于大多数用户不关心的底层。然而，一些用户可能希望利用替代 GPIO 实现的功能，或者（将来）使用 GPIO 扩展芯片。这就是库的引脚部分的用途。

当你构造一个设备时，你传入一个引脚规格。这被传递给引脚 Factory，它将其转换为 Pin 实现。默认工厂可以通过 Device.pin_factory 查询（和更改）。然而，所有类（甚至内部设备）都在其构造函数中接受一个 pin_factory 关键字参数，允许在每个设备的基础上覆盖工厂（允许每个设备工厂的原因在远程 GPIO 章节中变得明显）。

这在以下流程图中说明：

设备引脚流程图

默认工厂在第一个设备初始化时构造；如果无法构造默认工厂（例如，因为没有安装 GPIO 实现，或者所有实现由于某种原因无法加载），则会在构造时引发 BadPinFactory 异常。

在导入 gpiozero 之后，直到构造 gpiozero 设备之前，引脚工厂是 None，但在第一次构造时，默认引脚工厂将生效：

pi@raspberrypi:~ $ python3
Python 3.7.3 (default, Apr  3 2019, 05:39:12)
[GCC 8.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from gpiozero import Device, LED
>>> print(Device.pin_factory)
None
>>> led = LED(2)
>>> Device.pin_factory
<gpiozero.pins.rpigpio.RPiGPIOFactory object at 0xb667ae30>
>>> led.pin_factory
<gpiozero.pins.rpigpio.RPiGPIOFactory object at 0xb6323530>

如上所述，在安装了 RPi.GPIO 库的树莓派上（假设没有设置环境变量），默认引脚工厂将是 RPiGPIOFactory。

在 PC 上（没有安装引脚库且没有设置环境变量），导入将成功，但尝试创建设备将引发 BadPinFactory：

ben@magicman:~ $ python3
Python 3.6.8 (default, Aug 20 2019, 17:12:48)
[GCC 8.3.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from gpiozero import Device, LED
>>> print(Device.pin_factory)
None
>>> led = LED(2)
...
BadPinFactory: Unable to load any default pin factory!

更改引脚工厂

可以通过为 GPIOZERO_PIN_FACTORY 环境变量指定值来替换默认引脚工厂。例如：

pi@raspberrypi:~ $ GPIOZERO_PIN_FACTORY=native python3
Python 3.7.3 (default, Apr  3 2019, 05:39:12)
[GCC 8.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from gpiozero import Device
>>> Device._default_pin_factory()
<gpiozero.pins.native.NativeFactory object at 0x762c26b0>

要为会话的其余部分设置 GPIOZERO_PIN_FACTORY，你可以 export 此值：

pi@raspberrypi:~ $ export GPIOZERO_PIN_FACTORY=native
pi@raspberrypi:~ $ python3
Python 3.7.3 (default, Apr  3 2019, 05:39:12)
[GCC 8.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import gpiozero
>>> Device._default_pin_factory()
<gpiozero.pins.native.NativeFactory object at 0x762c26b0>
>>> quit()
pi@raspberrypi:~ $ python3
Python 3.7.3 (default, Apr  3 2019, 05:39:12)
[GCC 8.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import gpiozero
>>> Device._default_pin_factory()
<gpiozero.pins.native.NativeFactory object at 0x762c26b0>

如果你将 export 命令添加到你的 ~/.bashrc 文件中，你还将为所有未来的会话设置默认引脚工厂。

如果设置了环境变量，将使用相应的引脚工厂，否则将依次尝试使用四个 GPIO 引脚工厂中的每一个。

下表列出了以下值以及相应的 Factory 和 Pin 类。工厂按默认尝试顺序列出。

名称	工厂类	引脚类
lgpio	`gpiozero.pins.lgpio.LGPIOFactory`	`gpiozero.pins.lgpio.LGPIOPin`
rpigpio	`gpiozero.pins.rpigpio.RPiGPIOFactory`	`gpiozero.pins.rpigpio.RPiGPIOPin`
pigpio	`gpiozero.pins.pigpio.PiGPIOFactory`	`gpiozero.pins.pigpio.PiGPIOPin`
native	`gpiozero.pins.native.NativeFactory`	`gpiozero.pins.native.NativePin`

如果你需要从脚本中更改默认引脚工厂，可以将 Device.pin_factory 设置为要使用的新工厂实例：

from gpiozero.pins.native import NativeFactory
from gpiozero import Device, LED

Device.pin_factory = NativeFactory()

# 这些现在将隐式使用 NativePin 而不是 RPiGPIOPin
led1 = LED(16)
led2 = LED(17)

或使用上面提到的 pin_factory 关键字参数：

from gpiozero.pins.native import NativeFactory
from gpiozero import LED

my_factory = NativeFactory()

# 这将为 led1 使用 NativePin 而不是 RPiGPIOPin
# 但 led2 将继续使用 RPiGPIOPin
led1 = LED(16, pin_factory=my_factory)
led2 = LED(17)

某些工厂可能从其他源获取默认信息。例如，要在名为 "remote-pi" 的远程 pi 上默认使用 gpiozero.pins.pigpio.PiGPIOPin 创建引脚，你可以在运行脚本时设置 PIGPIO_ADDR 环境变量：

$ GPIOZERO_PIN_FACTORY=pigpio PIGPIO_ADDR=remote-pi python3 my_script.py

像 GPIOZERO_PIN_FACTORY 值一样，这些也可以从你的 ~/.bashrc 脚本中 export。

注意

机敏而调皮的读者可能会注意到可以混合工厂，例如为一个引脚使用 RPiGPIOFactory，为另一个引脚使用 NativeFactory。这是不受支持的，如果这导致你的脚本崩溃、你的组件失效或你的树莓派变成真正的树莓派，你只能怪自己。

合理使用多个引脚工厂的方法在远程 GPIO 中给出。

模拟引脚

还有一个 MockFactory，它生成完全虚假的引脚。这最初是为希望在不必将物理设备连接到 Pi 的情况下为设备编写测试的 GPIO Zero 开发人员设计的。然而，事实证明，在没有 Pi 的情况下开发 GPIO Zero 脚本时，它们也很有用。此引脚工厂永远不会默认加载；必须明确指定，通过设置环境变量或在脚本中设置引脚工厂。例如：

pi@raspberrypi:~ $ GPIOZERO_PIN_FACTORY=mock python3

或：

from gpiozero import Device, LED
from gpiozero.pins.mock import MockFactory

Device.pin_factory = MockFactory()

led = LED(2)

你可以创建设备对象并按预期检查其值变化：

pi@raspberrypi:~ $ GPIOZERO_PIN_FACTORY=mock python3
Python 3.7.3 (default, Apr  3 2019, 05:39:12)
[GCC 8.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from gpiozero import LED
>>> led = LED(2)
>>> led.value
0
>>> led.on()
>>> led.value
1

你甚至可以控制引脚状态变化来模拟设备行为：

>>> from gpiozero import LED, Button

# 构造连接到模拟引脚 16 和 17 的几个设备，并链接设备
>>> led = LED(17)
>>> btn = Button(16)
>>> led.source = btn

# 最初按钮未"按下"，因此 LED 应该关闭
>>> led.value
0

# 将引脚驱动为低电平（这是按下按钮时在电气上会发生的情况）
>>> btn.pin.drive_low()
# LED 现在打开
>>> led.value
1

>>> btn.pin.drive_high()
# 按钮现在"释放"，因此 LED 应该再次关闭
>>> led.value
0

存在几个模拟引脚的子类，用于模拟其他各种事物（支持/不支持 PWM 的引脚、连接在一起的引脚、延迟后驱动为高电平的引脚等），例如，你必须使用 MockPWMPin 才能使用需要 PWM 的设备：

pi@raspberrypi:~ $ GPIOZERO_PIN_FACTORY=mock GPIOZERO_MOCK_PIN_CLASS=mockpwmpin python3

或：

from gpiozero import Device, LED
from gpiozero.pins.mock import MockFactory, MockPWMPin

Device.pin_factory = MockFactory(pin_class=MockPWMPin)

led = LED(2)

有兴趣的用户可以阅读 GPIO Zero 测试套件以获取更多使用示例。

基类

Factory

class gpiozero.Factory()

引脚工厂的抽象基类。

关闭引脚工厂。这应该清理工厂操作的所有资源。它通常在脚本终止时调用。

pin(name)

创建一个 Pin 派生类的实例，表示指定的引脚。

release_all(reserver)

释放所有 reserver 保留的引脚。这通常在 close() 期间调用，用于清理在构造期间进行的保留。

release_pins(reserver, *names)

释放 reserver 对引脚 names 的保留。这通常在 close() 期间调用，用于清理在构造期间进行的保留。释放当前未持有的保留将被静默忽略（以允许在失败/部分构造后进行清理）。

reserve_pins(requester, *names)

调用此方法表示设备保留使用指定引脚 names 的权利。这应该在设备构造期间完成。如果保留了引脚，你必须确保通过最终调用 release_pins() 来释放保留。

spi(**spi_args)

返回一个 SPI 接口的实例，用于指定的 SPI port 和 device，或用于指定的引脚（clock_pin、mosi_pin、miso_pin 和 select_pin）。只能使用其中一种方案；尝试将 port 和 device 与引脚号混合将引发 SPIBadArgs。

ticks

返回工厂的当前 ticks。参考点是未定义的，因此此方法的结果只有在与此方法返回的另一个值比较时才有意义。

时间的格式也是任意的，时间是否在特定持续时间后回绕也是如此。Ticks 只应使用 ticks_diff() 方法进行比较。

ticks_diff(later, earlier)

返回两个 ticks() 结果之间的时间（以秒为单位）。参数的指定顺序与公式 later - earlier 中的顺序相同，但结果保证以秒为单位，并且即使在调用 ticks() 之间 ticks "回绕"，结果也保证为正。

property board_info

返回一个 BoardInfo 实例（或派生类），表示此工厂生成的实例将连接到的板。

class gpiozero.Pin()

表示连接到某种形式控制器（无论是 GPIO、SPI、ADC 等）的引脚的抽象基类。

派生类应该覆盖属性的 getter 和 setter，以准确表示引脚的功能。派生类必须覆盖以下方法：

_get_info()
_get_function()
_set_function()
_get_state()

派生类可以额外覆盖以下方法（如果适用）：

close()
output_with_state()
input_with_pull()
_set_state()
_get_frequency()
_set_frequency()
_get_pull()
_set_pull()
_get_bounce()
_set_bounce()
_get_edges()
_set_edges()
_get_when_changed()
_set_when_changed()

清理分配给引脚的资源。调用此方法后，此 Pin 实例不能再用于查询或控制引脚的状态。

input_with_pull(pull)

将引脚的功能设置为"输入"，并为引脚指定初始上拉。默认情况下，这等同于执行：

pin.function = 'input'
pin.pull = pull

但是，派生类可以覆盖此方法，以在配置引脚为输入和设置上拉/下拉之间提供尽可能小的延迟（这对于在某些配置中避免"毛刺"很重要）。

output_with_state(state)

将引脚的功能设置为"输出"，并为引脚指定初始状态。默认情况下，这等同于执行：

pin.function = 'output'
pin.state = state

但是，派生类可以覆盖此方法，以在配置引脚为输出和指定初始值之间提供尽可能小的延迟（这对于在低电平有效配置中避免"毛刺"很重要）。

property bounce

边缘检测当前使用的抖动检测（消除）量，以秒为单位。如果当前未使用抖动检测，则为 None。

例如，如果 edges 当前为 "rising"，bounce 当前为 5/1000（5ms），则下面的波形尽管有三个上升沿，但只会触发 when_changed 两次：

TIME 0...1...2...3...4...5...6...7...8...9...10..11..12 ms

bounce elimination   |===================| |==============

HIGH - - - - >       ,--. ,--------------. ,--.
                     |  | |              | |  |
                     |  | |              | |  |
LOW  ----------------'  `-'              `-'  `-----------
                     :                     :
                     :                     :
               when_changed          when_changed
                   fires                 fires

如果引脚不支持边缘检测，尝试设置此属性将引发 PinEdgeDetectUnsupported。如果引脚支持边缘检测，类必须实现抖动检测，即使只是在软件中。

property edges

将触发执行分配给 when_changed 的函数或绑定方法的边缘。这可以是字符串 "both"（默认）、"rising"、"falling" 或 "none" 之一：

HIGH - - - - >           ,--------------.
                         |              |
                         |              |
LOW  --------------------'              `--------------
                         :              :
                         :              :
Fires when_changed     "both"         "both"
when edges is ...     "rising"       "falling"

如果引脚不支持边缘检测，尝试设置此属性将引发 PinEdgeDetectUnsupported。

property frequency

引脚的 PWM 实现的频率（以 Hz 为单位），如果当前未使用 PWM，则为 None。此值始终默认为 None，并且可以更改某些引脚类型以激活或停用 PWM。

如果引脚不支持 PWM，尝试将此设置为 None 以外的值时将引发 PinPWMUnsupported。

property function

引脚的功能。此属性是一个字符串，指示引脚的当前功能或用途。通常这是字符串 "input" 或 "output"。但是，在某些情况下，它可以是其他字符串，指示非 GPIO 相关的功能。

对于某些引脚类型（例如 GPIO 引脚），可以更改此属性以配置引脚的功能。如果为此属性指定了无效功能，将引发 PinInvalidFunction。

property info

返回与引脚关联的 PinInfo。这可用于确定引脚的物理属性，包括其在引脚头上的位置、固定上拉以及可用于识别它的各种规格。

property pull

引脚的上拉状态，表示为字符串。这通常是字符串 "up"、"down" 或 "floating" 之一，但底层硬件可能支持其他值。

如果引脚不支持更改上拉状态（例如由于固定上拉电阻），尝试设置此属性将引发 PinFixedPull。如果底层硬件不支持指定的值，将引发 PinInvalidPull。

property state

引脚的状态。低电平为 0，高电平为 1。作为引脚的低级视图，在上拉情况下不执行交换（有关更多信息，请参见 pull）：

HIGH - - - - >       ,----------------------
                     |
                     |
LOW  ----------------'

实现模拟或类似模拟功能的派生类可以返回 0 到 1 之间的值。例如，实现 PWM 的引脚（其中 frequency 不是 None）返回 0.0 到 1.0 之间的值，表示当前 PWM 占空比。

如果引脚当前配置为输入，并且尝试设置此属性，将引发 PinSetInput。如果为此属性指定了无效值，将引发 PinInvalidState。

property when_changed

当引脚状态改变时（更具体地说，当在引脚上检测到 edges 指定的边缘时）要调用的函数或绑定方法。函数或绑定方法必须接受两个参数：第一个将报告引脚状态改变时的 ticks（来自 Factory.ticks()），第二个将报告引脚的当前状态。

注意

根据硬件支持，状态不保证准确。例如，许多 GPIO 实现将提供一个中断，指示引脚状态何时改变，但不指示改变成什么。在这种情况下，引脚驱动程序简单地读取引脚的当前状态来提供此参数，但引脚的状态可能在中断之后已经改变。在依赖此参数时请谨慎。

如果引脚不支持边缘检测，尝试设置此属性将引发 PinEdgeDetectUnsupported。

SPI

class gpiozero.SPI(*args, **kwargs)

串行外设接口（SPI）实现的抽象接口。派生类必须覆盖以下方法：

transfer()
_get_clock_mode()

派生类可以覆盖以下方法（如果适用）：

read()
write()
_set_clock_mode()
_get_lsb_first()
_set_lsb_first()
_get_select_high()
_set_select_high()
_get_bits_per_word()
_set_bits_per_word()

read(n)

从 SPI 接口读取 n 个字的数据，将它们作为无符号整数序列返回，每个不大于接口配置的 bits_per_word。

此方法通常用于具有半双工通信的只读设备。有关全双工通信，请参见 transfer()。

transfer(data)

将 data 写入 SPI 接口。data 必须是无符号整数字序列，每个字都将适合接口配置的 bits_per_word。该方法返回写入时从接口读取的字序列（全双工通信）。

返回序列的长度决定了写入接口的 data 字数。返回序列中的每个字都是一个无符号整数，不大于接口配置的 bits_per_word。

write(data)

将 data 写入 SPI 接口。data 必须是无符号整数字序列，每个字都将适合接口配置的 bits_per_word。该方法返回写入接口的字数（可能小于或等于 data 的长度）。

此方法通常用于具有半双工通信的只写设备。有关全双工通信，请参见 transfer()。

property bits_per_word

控制组成一个字的位数，从而控制字边界在数据流中出现的位置，以及一个字的最大值。默认为 8，意味着字实际上是字节。

一些实现不支持非字节大小的字。

property clock_mode

表示根据以下表格组合的 clock_polarity 和 clock_phase 属性的值：

mode	polarity (CPOL)	phase (CPHA)
0	False	False
1	False	True
2	True	False
3	True	True

调整此值会同时调整 clock_polarity 和 clock_phase 属性。

property clock_phase

SPI 时钟引脚的相位。如果为 False（默认），当时钟引脚激活时从 MISO 引脚读取数据。将其设置为 True 将导致在时钟引脚停用时从 MISO 引脚读取数据。在许多数据表中，这被记录为 CPHA 值。当时钟被认为激活时，时钟边缘是上升还是下降由 clock_polarity 属性控制（对应于 CPOL）。

下图显示了当 clock_polarity 为 False 且 clock_phase 为 False（默认）时读取数据的时机，等同于 CPHA 0：

    ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
CLK |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
    |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
----'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `-------
    :       :       :       :       :       :       :
MISO---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
  /     \ /     \ /     \ /     \ /     \ /     \ /     \
-{  Bit  X  Bit  X  Bit  X  Bit  X  Bit  X  Bit  X  Bit  }------
  \     / \     / \     / \     / \     / \     / \     /
   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'

下图显示了当 clock_polarity 为 False 但 clock_phase 为 True 时读取数据的时机，等同于 CPHA 1：

    ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
CLK |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
    |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
----'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `-------
        :       :       :       :       :       :       :
MISO   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
      /     \ /     \ /     \ /     \ /     \ /     \ /     \
-----{  Bit  X  Bit  X  Bit  X  Bit  X  Bit  X  Bit  X  Bit  }--
      \     / \     / \     / \     / \     / \     / \     /
       `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'

property clock_polarity

SPI 时钟引脚的极性。如果为 False（默认），时钟引脚将空闲为低，并脉冲为高。将其设置为 True 将导致时钟引脚空闲为高，并脉冲为低。在许多数据表中，这被记录为 CPOL 值。

下图显示了当 clock_polarity 为 False（默认）时的波形，等同于 CPOL 0：

       on      on      on      on      on      on      on
      ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
CLK   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
      |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
------'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `------
idle       off     off     off     off     off     off       idle

下图显示了当 clock_polarity 为 True 时的波形，等同于 CPOL 1：

idle       off     off     off     off     off     off       idle
------.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,------
      |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
CLK   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
      `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'
       on      on      on      on      on      on      on

property lsb_first

控制字是否按 LSB（最低有效位优先）顺序读取和写入。默认为 False，表示字按 MSB（最高有效位优先）顺序读取和写入。实际上，这控制连接的位端序。

下图显示了一个包含数字 5（二进制 0101）的字在 MISO 上传输，bits_per_word 设置为 4，clock_mode 设置为 0，当 lsb_first 为 False（默认）时：

    ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
CLK |   |   |   |   |   |   |   |
    |   |   |   |   |   |   |   |
----'   `---'   `---'   `---'   `-----
    :     ,-------. :     ,-------.
MISO:     | :     | :     | :     |
    :     | :     | :     | :     |
----------' :     `-------' :     `----
    :       :       :       :
   MSB                     LSB

现在 lsb_first 设置为 True（所有其他参数相同）：

    ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
CLK |   |   |   |   |   |   |   |
    |   |   |   |   |   |   |   |
----'   `---'   `---'   `---'   `-----
  ,-------. :     ,-------. :
MISO:     | :     | :     | :
  | :     | :     | :     | :
--' :     `-------' :     `-----------
    :       :       :       :
   LSB                     MSB

property rate

控制 SPI 接口的速度，以 Hz（或波特率）为单位。

请注意，大多数软件 SPI 实现会忽略此属性，如果尝试设置它，将引发 SPIFixedRate，因为它们没有速率控制（它们只是尽可能快地位敲击，因为通常这不是很快，引入限制速率的措施只会将它们减慢到无用的程度）。

property select_high

如果为 False（默认），当片选线被拉低时，认为片选是活动的。当设置为 True 时，当片选线被驱动为高时，认为片选是活动的。

下图显示了当 clock_polarity 为 False 且 select_high 为 False（默认）时片选线和时钟的波形：

---.                                                     ,------
__ |                                                     |
CS |      chip is selected, and will react to clock      |  idle
   `-----------------------------------------------------'

    ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
CLK |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
    |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
----'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `-------

当 select_high 为 True 时：

   ,-----------------------------------------------------.
CS |      chip is selected, and will react to clock      |  idle
   |                                                     |
---'                                                     `------

    ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.   ,---.
CLK |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
    |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
----'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `-------

PiFactory

class gpiozero.pins.pi.PiFactory()

扩展 Factory。表示连接到树莓派的硬件的抽象基类。这构成了 LocalPiFactory 的基础。

关闭引脚工厂。这应该清理工厂操作的所有资源。它通常在脚本终止时调用。

pin(name)

创建一个 Pin 派生类的实例，表示指定的引脚。

注意

派生类必须确保表示相同硬件的引脚实例是相同的；即，对同一引脚规格的两次单独调用 pin() 必须返回相同的对象。

spi(**spi_args)

返回一个 SPI 接口，用于指定的 SPI port 和 device，或用于指定的引脚（clock_pin、mosi_pin、miso_pin 和 select_pin）。只能使用其中一种方案；尝试将 port 和 device 与引脚号混合将引发 SPIBadArgs。

如果指定的引脚与硬件 SPI 引脚匹配（时钟在 GPIO11，MOSI 在 GPIO10，MISO 在 GPIO9，片选在 GPIO8 或 GPIO7），并且可以导入 spidev 模块，则将返回基于硬件的接口（使用 spidev）。否则，将返回基于软件的接口，它将使用简单的位敲击进行通信。

两种接口具有相同的 API，支持时钟极性和相位属性，并且可以处理半双工和全双工通信，但硬件接口明显更快（尽管对于许多更简单的设备来说这并不重要）。

PiPin

class gpiozero.pins.pi.PiPin(factory, info)

扩展 Pin。表示连接到树莓派的多功能 GPIO 引脚的抽象基类。派生类必须覆盖以下方法：

_get_function()
_set_function()
_get_state()
_call_when_changed()
_enable_event_detect()
_disable_event_detect()

派生类可以额外覆盖以下方法（如果适用）：

close()
output_with_state()
input_with_pull()
_set_state()
_get_frequency()
_set_frequency()
_get_pull()
_set_pull()
_get_bounce()
_set_bounce()
_get_edges()
_set_edges()

property info

返回与引脚关联的 PinInfo。这可用于确定引脚的物理属性，包括其在引脚头上的位置、固定上拉以及可用于识别它的各种规格。

LocalPiFactory

class gpiozero.pins.local.LocalPiFactory()

扩展 PiFactory。表示本地连接到 Pi 的引脚的抽象基类。这构成了仅限本地的引脚接口的基类（RPiGPIOPin、LGPIOPin 和 NativePin）。

ticks

返回工厂的当前 ticks。参考点是未定义的，因此此方法的结果只有在与此方法返回的另一个值比较时才有意义。

时间的格式也是任意的，时间是否在特定持续时间后回绕也是如此。Ticks 只应使用 ticks_diff() 方法进行比较。

ticks_diff(later, earlier)

LocalPiPin

class gpiozero.pins.local.LocalPiPin(factory, info)

扩展 PiPin。表示连接到本地树莓派的多功能 GPIO 引脚的抽象基类。

RPi.GPIO

RPiGPIOFactory

class gpiozero.pins.rpigpio.RPiGPIOFactory()

扩展 LocalPiFactory。使用 RPi.GPIO 库与 Pi 的 GPIO 引脚交互。如果安装了 RPi.GPIO 库，这是默认的引脚实现。支持所有功能，包括 PWM（通过软件）。

因为这是默认的引脚实现，你可以在大多数操作中简单地指定一个整数作为引脚，例如：

from gpiozero import LED

led = LED(12)

但是，如果你愿意，你也可以手动构造 RPi.GPIO 引脚：

from gpiozero.pins.rpigpio import RPiGPIOFactory
from gpiozero import LED

factory = RPiGPIOFactory()
led = LED(12, pin_factory=factory)

RPiGPIOPin

class gpiozero.pins.rpigpio.RPiGPIOPin(factory, info)

扩展 LocalPiPin。RPi.GPIO 库的引脚实现。有关更多信息，请参见 RPiGPIOFactory。

lgpio

LGPIOFactory

class gpiozero.pins.lgpio.LGPIOFactory(chip=None)

扩展 LocalPiFactory。使用 lgpio 库与本地计算机的 GPIO 引脚交互。lgpio 库只是与 Linux gpiochip 设备通信；它不是特定于树莓派的，尽管此类目前是在假设它运行在树莓派上的情况下构建的。

你可以像这样手动构造 lgpio 引脚：

from gpiozero.pins.lgpio import LGPIOFactory
from gpiozero import LED

factory = LGPIOFactory(chip=0)
led = LED(12, pin_factory=factory)

工厂构造函数的 chip 参数指定要尝试打开的 gpiochip 设备。它默认为 0，因此通常不需要指定（上面的示例只是为了完整性而包含它）。

lgpio 库依赖于对 /dev/gpiochip* 设备的访问。如果你遇到问题，请检查你的用户是否对你尝试打开的特定 gpiochip 设备（默认为 0）具有读/写访问权限。

LGPIOPin

class gpiozero.pins.lgpio.LGPIOPin(factory, info)

扩展 LocalPiPin。lgpio 库的引脚实现。有关更多信息，请参见 LGPIOFactory。

PiGPIO

PiGPIOFactory

class gpiozero.pins.pigpio.PiGPIOFactory(host=None, port=None)

扩展 PiFactory。使用 pigpio 库与 Pi 的 GPIO 引脚交互。pigpio 库依赖于以 root 身份运行的守护进程（pigpiod）来提供对 GPIO 引脚的访问，并通过网络套接字与此守护进程通信。

虽然这确实意味着只有守护进程本身应该控制引脚，但该架构确实有几个优点：

引脚可以从另一台机器远程控制（另一台机器甚至不必是树莓派；它只需要安装 pigpio 客户端库）
守护进程通过 DMA 控制器支持硬件 PWM
你的脚本本身不需要 root 权限；它只需要能够与守护进程通信

你可以像这样手动构造 pigpio 引脚：

from gpiozero.pins.pigpio import PiGPIOFactory
from gpiozero import LED

factory = PiGPIOFactory()
led = LED(12, pin_factory=factory)

这对于控制远程机器上的引脚特别有用。要实现这一点，只需在构造引脚时指定 host（以及可选的 port）：

from gpiozero.pins.pigpio import PiGPIOFactory
from gpiozero import LED

factory = PiGPIOFactory(host='192.168.0.2')
led = LED(12, pin_factory=factory)

备注

在某些情况下，特别是在使用 PWM 时，确实似乎有可能使守护进程进入"异常"状态。我们非常有兴趣听取任何与此相关的错误报告（这可能是我们引脚实现中的错误）。目前的解决方法是简单地重新启动 pigpiod 守护进程。

PiGPIOPin

class gpiozero.pins.pigpio.PiGPIOPin(factory, info)

扩展 PiPin。pigpio 库的引脚实现。有关更多信息，请参见 PiGPIOFactory。

Native

NativeFactory

class gpiozero.pins.native.NativeFactory()

扩展 LocalPiFactory。使用内置的纯 Python 实现与 Pi 的 GPIO 引脚交互。如果没有发现第三方库，这是默认的引脚实现。

注意

此实现目前不支持 PWM。尝试使用任何请求 PWM 的类将引发异常。

你可以像这样手动构造 native 引脚实例：

from gpiozero.pins.native import NativeFactory
from gpiozero import LED

factory = NativeFactory()
led = LED(12, pin_factory=factory)

NativePin

class gpiozero.pins.native.NativePin(factory, info)

扩展 LocalPiPin。Native 引脚实现。有关更多信息，请参见 NativeFactory。

Native2835Pin

class gpiozero.pins.native.Native2835Pin(factory, info)

扩展 NativePin，用于 Pi 4 之前的 Pi 硬件（Pi 0、1、2、3 和 3+）。

Native2711Pin

class gpiozero.pins.native.Native2711Pin(factory, info)

扩展 NativePin，用于 Pi 4 硬件（撰写本文时为 Pi 4、CM4、Pi 400）。

Mock

MockFactory

class gpiozero.pins.mock.MockFactory(revision=None, pin_class=None)

用于生成模拟引脚的工厂。

revision 参数指定模拟工厂假装成什么版本的 Pi（这会影响 Factory.board_info 属性的结果以及假定上拉电阻的位置）。

pin_class 属性指定默认情况下 pin() 方法将生成的模拟引脚类。可以在构造后通过修改 pin_class 属性来更改。

property pin_class

此属性存储在使用 pin() 方法构造引脚时将使用的 MockPin 类（或派生类）（如果没有使用 pin_class 参数覆盖它）。它在构造时默认为构造函数中 pin_class 参数的值，如果未指定则为 MockPin。

ticks

返回工厂的当前 ticks。参考点是未定义的，因此此方法的结果只有在与此方法返回的另一个值比较时才有意义。

时间的格式也是任意的，时间是否在特定持续时间后回绕也是如此。Ticks 只应使用 ticks_diff() 方法进行比较。

ticks_diff(later, earlier)

pin(name, pin_class=None, **kwargs)

MockFactory 的 pin 方法另外接受一个 pin_class 属性，可用于覆盖类的 pin_class 属性。任何额外的关键字参数将传递给引脚构造函数（对于像 MockConnectedPin 这样期望用另一个引脚构造的东西很有用）。

reset

清除引脚和保留集。这主要在测试套件中使用，以确保引脚工厂在下一组测试运行之前处于"干净"状态。

MockPin

class gpiozero.pins.mock.MockPin(factory, info)

主要用于测试的模拟引脚。此类不支持 PWM。

MockPWMPin

class gpiozero.pins.mock.MockPWMPin(factory, info)

MockPin 的派生类，添加了 PWM 支持。

MockConnectedPin

class gpiozero.pins.mock.MockConnectedPin(factory, info, input_pin=None)

MockPin 的派生类，模拟连接到另一个模拟引脚的引脚。这在测试套件的"真实引脚"部分中用于检查一个引脚是否可以影响另一个引脚。

MockChargingPin

class gpiozero.pins.mock.MockChargingPin(factory, info, charge_time=0.01)

MockPin 的派生类，模拟一个在设置为输入时等待预定时间然后驱动自身为高的引脚（就好像连接到例如使用 LDR 和电容器来计时充电速率的典型电路）。

MockTriggerPin

class gpiozero.pins.mock.MockTriggerPin(factory, info, echo_pin=None, echo_time=0.04)

MockPin 的派生类，旨在与另一个 MockPin 一起使用以模拟距离传感器。将 echo_pin 设置为相应的引脚实例。当此引脚被驱动为高时，它将触发回声引脚在回声时间内驱动为高。

MockSPIDevice

class gpiozero.pins.mock.MockSPIDevice(clock_pin, mosi_pin=None, miso_pin=None, select_pin=None, *, clock_polarity=False, clock_phase=False, lsb_first=False, bits_per_word=8, select_high=False, pin_factory=None)

此类用于测试 SPIDevice 实现。它可用于模拟简单 SPI 设备的从端，例如 MCP3xxx 系列 ADC。

派生类应覆盖 on_start() 和/或 on_bit() 方法以响应 SPI 接口事件。rx_word() 和 tx_word() 方法可用于在这些方法中促进通信。然后可以将此类派生类作为 MockFactory 构造函数的 spi_class 参数传递，以将实例附加到 SPIDevice 请求的任何 SPI 接口。

中文翻译版以英文版相同知识授权方式共享：BSD-3-Clause。交流 Q群：498908352

更改引脚工厂​

模拟引脚​

基类​

Factory​

Pin​

SPI​

PiFactory​

PiPin​

LocalPiFactory​

LocalPiPin​

RPi.GPIO​

RPiGPIOFactory​

RPiGPIOPin​

lgpio​

LGPIOFactory​

LGPIOPin​

PiGPIO​

PiGPIOFactory​

PiGPIOPin​

Native​

NativeFactory​

NativePin​

Native2835Pin​

Native2711Pin​

Mock​

MockFactory​

MockPin​

MockPWMPin​

MockConnectedPin​

MockChargingPin​

MockTriggerPin​

MockSPIDevice​

更改引脚工厂

模拟引脚

基类

Factory

Pin

SPI

PiFactory

PiPin

LocalPiFactory

LocalPiPin

RPi.GPIO

RPiGPIOFactory

RPiGPIOPin

lgpio

LGPIOFactory

LGPIOPin

PiGPIO

PiGPIOFactory

PiGPIOPin

Native

NativeFactory

NativePin

Native2835Pin

Native2711Pin

Mock

MockFactory

MockPin

MockPWMPin

MockConnectedPin

MockChargingPin

MockTriggerPin

MockSPIDevice