配置远程GPIO

GPIO Zero 支持多种不同的引脚实现（直接处理 GPIO 引脚的底层引脚库）。默认情况下会使用 RPi.GPIO 库（假设系统中已安装），但也可选择指定一个库来使用。更多信息，请参阅 API - 引脚文档页面。

支持的引脚库之一 pigpio 提供了通过网络远程控制 GPIO 引脚的功能，这意味着你可以使用 GPIO Zero 控制网络上连接到 Raspberry Pi 的设备。你可以从另一台 Raspberry Pi，甚至从 PC 来实现这一功能。

有关如何使用远程引脚的示例，请参阅 远程 GPIO 方案 页面。

准备Raspberry Pi

如果您使用的是 Raspberry Pi OS（桌面版--非精简版），那么您已经拥有了使用远程 GPIO 功能所需的一切。如果使用的是 Raspberry Pi OS Lite 或其他发行版，则需要安装 pigpio：

sudo apt install pigpio

或者，也可以从 abyz.me.uk 下载 pigpio。

你需要启用远程连接，并在 Raspberry Pi 上启动 pigpio 守护进程。

启用远程连接

在 Raspberry Pi OS 桌面映像上，可以在 Raspberry Pi 配置工具中启用远程 GPIO：

或者，在命令行输入 sudo raspi-config 并启用远程 GPIO。这在功能上等同于桌面方法。

当使用 systemctl（见下文）启动 pigpio 守护进程时，它将允许远程连接（直至禁用）。它还将为当前会话启动 pigpio 守护进程。因此，当前会话不需要任何其他操作，但重启后则需要执行 systemctl 命令。

命令行：systemctl

要在启动时自动运行守护进程，请运行

sudo systemctl enable pigpiod

要使用 systemctl 运行一次守护进程，请运行

sudo systemctl start pigpiod

命令行： pigpiod

另一种方法是手动启动 pigpio 守护进程：

sudo pigpiod

这是单次会话使用的方法，重启后不会继续运行。不过，可以使用 -n 标志来允许来自特定 IP 地址的连接。例如

sudo pigpiod -n localhost # 仅允许 localhost
sudo pigpiod -n 192.168.1.65 # 仅允许 192.168.1.65
sudo pigpiod -n localhost -n 192.168.1.65 # 仅允许 localhost 和 192.168.1.65

提示

请注意，运行 sudo pigpiod 不会影响远程 GPIO 配置设置（也就是说，如果没有 -n 标志，即使远程设置被禁用，它也会允许远程连接）。但除非进行相应配置，否则 sudo systemctl enable pigpiod 或 sudo systemctl start pigpiod 将不允许远程连接。

准备控制计算机

如果控制计算机（运行 Python 代码的计算机）是运行 Raspberry Pi OS 的 Raspberry Pi（或运行 Raspberry Pi Desktop x86 的 PC），那么你就拥有了所需的一切。如果使用的是其他 Linux 发行版、Mac OS 或 Windows，则需要在 PC 上安装 pigpio Python 库。

树莓派

首先，更新软件源列表：

sudo apt update

然后为 Python 3 安装 GPIO Zero 和 pigpio 库：

sudo apt install python3-gpiozero python3-pigpio

或 Python 2

sudo apt install python-gpiozero python-pigpio

或者使用 pip 安装

sudo pip3 install gpiozero pigpio

或 Python 2

sudo pip install gpiozero pigpio

Linux

首先，更新发行版的软件源列表。例如

sudo apt update

然后为 Python 3 安装 pip：

sudo apt install python3-pip

或 Python 2

sudo apt install python-pip

（或者使用 get-pip 安装 pip）。

接下来，为 Python 3 安装 GPIO Zero 和 pigpio：

sudo pip3 install gpiozero pigpio

或 Python 2

sudo pip install gpiozero pigpio

Mac OS

首先，安装 pip。如果使用 brew 安装了 Python 3，则已经安装了 pip。如果没有，请使用 get-pip 安装 pip。

接下来，用 pip 安装 GPIO Zero 和 pigpio：

pip3 install gpiozero pigpio

或者使用 Python 2

pip install gpiozero pigpio

Windows

Windows 下的现代 Python 安装程序将 pip 与 Python 绑定。如果没有安装 pip，可以 按照本指南 进行安装。接下来，用 pip 安装 GPIO Zero 和 pigpio：

pip install gpiozero pigpio

环境变量

使用远程引脚设备的最简单方法是将 PIGPIO_ADDR 环境变量设置为所需 Raspberry Pi 的 IP 地址。您必须运行 Python 脚本，或在使用命令行设置环境变量的情况下启动开发环境。例如

PIGPIO_ADDR=192.168.1.3 python3 hello.py
PIGPIO_ADDR=192.168.1.3 python3
PIGPIO_ADDR=192.168.1.3 ipython3
PIGPIO_ADDR=192.168.1.3 idle3 &

如果在安装了 gpiozero 和 pigpio Python 库的电脑（而非树莓派）上运行，则无需进一步配置即可运行。但是，如果通过 Raspberry Pi 运行，还需要确保将默认引脚工厂设置为 PiGPIOFactory。如果安装了 RPi.GPIO，它将被选作默认引脚工厂，因此要么卸载它，要么使用 GPIOZERO_PIN_FACTORY 环境变量来覆盖它：

GPIOZERO_PIN_FACTORY=pigpio PIGPIO_ADDR=192.168.1.3 python3 hello.py

这种用法会将引脚工厂设置为 PiGPIOFactory，默认主机为 192.168.1.3。引脚工厂可在代码中内联更改，如以下章节所示。

使用这种方法，你可以像在 Raspberry Pi 上一样编写 gpiozero 代码，无需进行任何修改。例如：

from gpiozero import LED
from time import sleep

red = LED(17)

while True：
    red.on()
    sleep(1)
    red.off()
    sleep(1)

运行时

PIGPIO_ADDR=192.168.1.3 python3 led.py

将连接到 IP 地址为 192.168.1.3 的 Raspberry Pi 第 17 针的 LED 并闪烁。还有

PIGPIO_ADDR=192.168.1.4 python3 led.py

将连接到 IP 地址为 192.168.1.4 的 Raspberry Pi 第 17 针的 LED 并闪烁，无需更改任何代码，只要 Raspberry Pi 运行着 pigpio 守护进程即可。

提示

直接在 Raspberry Pi 上运行代码时，可以使用任何引脚工厂（假设安装了相关库），但远程使用设备时，只能使用 PiGPIOFactory，因为 pigpio 是唯一支持远程 GPIO 的引脚库。

引脚工厂

配置 gpiozero 对象以使用远程引脚的另一种（或附加）方法是创建 PiGPIOFactory 对象实例，并在实例化设备对象时使用它们。例如，在未设置环境变量的情况下：

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

factory = PiGPIOFactory(host='192.168.1.3')
led = LED(17, pin_factory=factory)

while True:
    led.on()
    sleep(1)
    led.off()
    sleep(1)

这样就可以在同一个脚本中使用多个 Raspberry Pis 上的设备：

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

factory3 = PiGPIOFactory(host='192.168.1.3')
factory4 = PiGPIOFactory(host='192.168.1.4')
led_1 = LED(17, pin_factory=factory3)
led_2 = LED(17, pin_factory=factory4)

while True:
    led_1.on()
    led_2.off()
    sleep(1)
    led_1.off()
    led_2.on()
    sleep(1)

当然，你也可以继续正常创建 gpiozero 设备对象，并使用远程引脚创建其他对象。例如，如果在 Raspberry Pi 上运行，下面的脚本将在控制器 Pi 和网络上的另一台 Pi 上闪烁 LED：

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

remote_factory = PiGPIOFactory(host='192.168.1.3')
led_1 = LED(17)  # local pin
led_2 = LED(17, pin_factory=remote_factory)  # remote pin

while True:
    led_1.on()
    led_2.off()
    sleep(1)
    led_1.off()
    led_2.on()
    sleep(1)

或者，在运行时设置环境变量 GPIOZERO_PIN_FACTORY=pigpio PIGPIO_ADDR=192.168.1.3 后，下面的脚本将与前一个脚本完全相同：

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

local_factory = RPiGPIOFactory()
led_1 = LED(17, pin_factory=local_factory)  # local pin
led_2 = LED(17)  # remote pin

while True:
    led_1.on()
    led_2.off()
    sleep(1)
    led_1.off()
    led_2.on()
    sleep(1)

当然，也可以使用多个 IP 地址：

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

factory3 = PiGPIOFactory(host='192.168.1.3')
factory4 = PiGPIOFactory(host='192.168.1.4')

led_1 = LED(17)  # local pin
led_2 = LED(17, pin_factory=factory3)  # remote pin on one pi
led_3 = LED(17, pin_factory=factory4)  # remote pin on another pi

while True:
    led_1.on()
    led_2.off()
    led_3.on()
    sleep(1)
    led_1.off()
    led_2.on()
    led_3.off()
    sleep(1)

请注意，这些示例使用的是 LED 类，该类在初始化时需要一个引脚参数。有些类，尤其是代表 HAT 和其他附加板的类，不需要指定引脚编号。不过，仍可以使用环境变量或 pin_factory 关键字参数，在这些设备上使用远程引脚：

import gpiozero
from gpiozero import TrafficHat
from gpiozero.pins.pigpio import PiGPIOFactory
from time import sleep

gpiozero.Device.pin_factory = PiGPIOFactory(host='192.168.1.3')
th = TrafficHat()  # traffic hat on 192.168.1.3 using remote pins

这样还可以在两个 IP 地址之间交换，并创建连接到不同 Pis 的多个 HAT 实例：

import gpiozero
from gpiozero import TrafficHat
from gpiozero.pins.pigpio import PiGPIOFactory
from time import sleep

remote_factory = PiGPIOFactory(host='192.168.1.3')

th_1 = TrafficHat()  # traffic hat using local pins
th_2 = TrafficHat(pin_factory=remote_factory)  # traffic hat on 192.168.1.3 using remote pins

您甚至可以在一台 Pi 上使用 GPIO Zero 不支持的 HAT（如 Sense HAT），并通过网络使用远程引脚控制另一台 Pi：

from gpiozero import MotionSensor
from gpiozero.pins.pigpio import PiGPIOFactory
from sense_hat import SenseHat

remote_factory = PiGPIOFactory(host='192.198.1.4')
pir = MotionSensor(4, pin_factory=remote_factory)  # remote motion sensor
sense = SenseHat()  # local sense hat

while True:
    pir.wait_for_motion()
    sense.show_message(sense.temperature)

请注意，在这种情况下，必须在本地运行 Sense HAT 代码，远程运行 GPIO。

远程GPIO用法

继续阅读：

• 远程GPIO用法
• Pi Zero USB OTG

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