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源与值

GPIO Zero 提供了一种使用声明式编程范例将设备连接在一起的方法：将一个设备的值输入到另一个设备，例如将按钮的值输入到 LED：

LED+按钮的源与值%3ButtonButtonLEDLEDButton->LED 

from gpiozero import LED, Button
from signal import pause

led = LED(17)
button = Button(2)

led.source = button

pause()

相当于

from gpiozero import LED, Button
from time import sleep

led = LED(17)
button = Button(2)

while True:
    led.value = button.value
    sleep(0.01)

只不过前者是在后台线程中更新的，这样就可以同时做其他事情。

每个设备都有一个 value 属性（设备的当前值）。输入设备（如按钮）只能读取其值，但输出设备（如 LED）也可以设置其值来改变设备的状态：

>>> led = PWMLED(17)
>>> led.value  # LED is initially off
0.0
>>> led.on()  # LED is now on
>>> led.value
1.0
>>> led.value = 0  # LED is now off

每个设备都有一个 value 属性（持续 生成 设备当前值的生成器）。所有输出设备都有一个 source 属性，可以设置为任何 迭代器。设备将遍历所提供设备的值，以 source_delay 属性中指定的速率（默认值为 0.01 秒）为每个元素设置设备值。

源与值%3inputInput deviceoutputOutput deviceinput->output

最常见的用例是设置输出设备的源，使其与输入设备的值相匹配，如上面的例子。更有趣的例子是控制 LED 亮度的电位计：

PWMLED+电位器 源与值%3pwmledPWM LEDPotentiometerPotentiometerPotentiometer->pwmled 

from gpiozero import PWMLED, MCP3008
from signal import pause

led = PWMLED(17)
pot = MCP3008()

led.source = pot

pause()

其工作原理是，输入设备的 value 属性用于向输出设备输入值。在 v1.5 之前，source 必须直接设置为设备的 value 属性：

from gpiozero import PWMLED, MCP3008
from signal import pause

led = PWMLED(17)
pot = MCP3008()

led.source = pot.values

pause()
提示

虽然这种方法仍受支持，但现在推荐的方法是将 source 设置为设备对象。

也可以将一个输出设备的 source 设置为另一个输出设备，使它们保持匹配。在本例中，红色 LED 被设置为与按钮匹配，绿色 LED 被设置为与红色 LED 匹配，因此当按下按钮时，两个 LED 都会亮起：

LED匹配 源与值%3redRed LEDgreenGreen LEDred->greenButtonButtonButton->red 

from gpiozero import LED, Button
from signal import pause

red = LED(14)
green = LED(15)
button = Button(17)

red.source = button
green.source = red

pause()

处理数值​

设备的数值在传递给 source 之前也可以进行处理：

处理数值%3outputOutput deviceinputInput devicegencustom generatorinput->gengen->output

例如，编写一个生成器函数，将与 Button 值相反的值传入 LED：

取反传入LED%3LEDLEDButtonButtonoppositeoppositeButton->oppositeopposite->LED 

from gpiozero import Button, LED
from signal import pause

def opposite(device):
    for value in device.values:
        yield not value

led = LED(4)
btn = Button(17)

led.source = opposite(btn)

pause()

另外，也可以使用自定义生成器从人工来源提供数值：

人工传值LED%3outputOutput devicegencustom generatorgen->output

例如，编写一个生成器函数，随机生成 0 或 1：

随机值LED%3LEDLEDrandrandrand->LED 

from gpiozero import LED
from random import randint
from signal import pause

def rand():
    while True:
        yield randint(0, 1)

led = LED(17)
led.source = rand()

pause()

如果迭代器是无限的（即无限生成器），则会一直处理元素，直到 source 被更改或设置为 None 为止。

如果迭代器是有限的（例如一个列表），则会在处理完所有元素后终止（将设备值保留在最后一个元素上）：

from gpiozero import LED
from signal import pause

led = LED(17)
led.source_delay = 1
led.source = [1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1]

pause()

源工具​

GPIO Zero 提供了一组现成的函数，用于处理 源/值，称为源工具。从 gpiozero.tools 中导入即可使用。

其中一些源工具是无需输入的人造源：

源/值 工具%3outputOutput devicetoolsource tooltool->output

在此示例中，0 和 1 之间的随机值被传递给 LED，使其产生闪烁的蜡烛效果：

源/值 蜡烛%3outputOutput devicetoolsource tooltool->output

请注意，在上述示例中，source_delay 用于使 LED 对随机值的迭代速度稍慢一些。source_delay 可以设置为较大的数字（例如，1 表示延迟一秒），也可以设置为 0 以禁用任何延迟。

有些工具会使用单个源并处理其值：

源工具值处理%3outputOutput deviceinputInput devicetoolsource toolinput->tooltool->output

在此示例中，只有在未按下按钮时 LED 才会点亮：

按钮控制LED取反%3LEDLEDButtonButtonnegatednegatedButton->negatednegated->LED 

from gpiozero import Button, LED
from gpiozero.tools import negated
from signal import pause

led = LED(4)
btn = Button(17)

led.source = negated(btn)

pause()

请注意，接收一个或多个 value 参数的源工具支持传递 ValuesMixin 衍生工具或迭代器，包括设备的 values 属性。

有些工具会组合多个源的值：

组合多个源%3outputOutput deviceinput_1Input device 1toolsource toolinput_1->toolinput_2Input device 2input_2->tooltool->output

在本例中，只有同时按下两个按钮，LED 才会点亮（就像一个 AND 门）：

组合多个按钮源控制LED%3LEDLEDbutton_aButton Aall_valuesall_valuesbutton_a->all_valuesbutton_bButton Bbutton_b->all_valuesall_values->LED 

from gpiozero import Button, LED
from gpiozero.tools import all_values
from signal import pause

button_a = Button(2)
button_b = Button(3)
led = LED(17)

led.source = all_values(button_a, button_b)

pause()

同样，带有两个按钮的 any_values() 将模拟一个 OR 门。

虽然大多数设备的 value 范围在 0 和 1 之间，但也有一些设备的数值范围在 -1 和 1 之间（如 Motor、Servo 和 TonalBuzzer）。一些源工具会输出-1 和 1 之间的值，非常适合这些设备，例如通过 sin_values() 中的

sin值%3MotorMotorServoServoMotor->ServobuzzerTonal buzzerMotor->buzzersin_valuessin_valuessin_values->Motor 

from gpiozero import Motor, Servo, TonalBuzzer
from gpiozero.tools import sin_values
from signal import pause

motor = Motor(2, 3)
servo = Servo(4)
buzzer = TonalBuzzer(5)

motor.source = sin_values()
servo.source = motor
buzzer.source = motor

pause()

在此示例中，所有三个设备都跟随 正弦波 运行。电机值在一个周期内从 0（停止）上升到 1（全速前进），然后回落到 0，再上升到 -1 （全速后退）。同样，舵机从中间点向右移动，然后向左移动；蜂鸣器从中间音调开始，逐渐提高频率，达到最高音调，然后降至最低音调。请注意，设置 source_delay 会改变设备迭代数值的速度。或者，也可以使用 cos_values() 工具，从-1 开始，然后升至 1，以此类推。

内部设备​

GPIO Zero 还提供了几个 内部设备，代表操作系统本身提供的设施。这些设备可用于对时间或网络上是否有服务器等信息做出反应。这些类包括一个 value 属性，可用于向设备 source 源输入值。例如，连接到 Energenie 插座的电灯可以由 TimeOfDay 对象控制，使其在上午 8 点到晚上 8 点之间开启：

定时加热灯%3lampLampdaytimeDaytimedaytime->lamp 

from gpiozero import Energenie, TimeOfDay
from datetime import time
from signal import pause

lamp = Energenie(1)
daytime = TimeOfDay(time(8), time(20))

daytime.when_activated = lamp.on
daytime.when_deactivated = lamp.off

pause()

使用 DiskUsage 类和 LEDBarGraph 可以在条形图上显示 Pi 的磁盘使用百分比：

from gpiozero import DiskUsage, LEDBarGraph
from signal import pause

disk = DiskUsage()
graph = LEDBarGraph(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)

graph.source = disk

pause()
磁盘使用率LED条形图%3duDisk usagebargraphLED bar graphdu->bargraph

演示一个花园灯系统，如果天黑且有动静，灯就会亮起来，这很简单，但需要使用 booleanized() 源工具将光传感器从浮点值转换为布尔值：

花园灯系统%3ledGarden lightlightLight sensorbooleanizedbooleanizedlight->booleanizedmotionMotion sensorall_valuesall_valuesmotion->all_valuesbooleanized->all_valuesall_values->led 

from gpiozero import LED, MotionSensor, LightSensor
from gpiozero.tools import booleanized, all_values
from signal import pause

garden = LED(2)
motion = MotionSensor(4)
light = LightSensor(5)

garden.source = all_values(booleanized(light, 0, 0.1), motion)

pause()

复合设备​

复合设备的 value 由其设备的嵌套值组成。例如，Robot 对象的值是一个包含左右电机值的 2 元组：

>>> from gpiozero import Robot
>>> robot = Robot(left=(14, 15), right=(17, 18))
>>> robot.value
RobotValue(left_motor=0.0, right_motor=0.0)
>>> tuple(robot.value)
(0.0, 0.0)
>>> robot.forward()
>>> tuple(robot.value)
(1.0, 1.0)
>>> robot.backward()
>>> tuple(robot.value)
(-1.0, -1.0)
>>> robot.value = (1, 1)  # robot is now driven forwards

使用两个电位计控制机器人的左右电机速度：

电位计控制机器人%3RobotRobotleftLeft potentiometerzip_valueszip_valuesleft->zip_valuesrightRight potentiometerright->zip_valueszip_values->Robot 

from gpiozero import Robot, Motor, MCP3008
from gpiozero.tools import zip_values
from signal import pause

robot = Robot(left=Motor(4, 14), right=Motor(17, 18))

left_pot = MCP3008(0)
right_pot = MCP3008(1)

robot.source = zip_values(left_pot, right_pot)

pause()

若要包含反方向，可将电位器数值从 0->1 缩放至 -1->1：

电位计控制机器人%3RobotRobotleftLeft potentiometerscaled_1scaledleft->scaled_1rightRight potentiometerscaled_2scaledright->scaled_2zipzipzip->Robotscaled_1->zipscaled_2->zip 
from gpiozero import Robot, Motor, MCP3008
from gpiozero.tools import scaled
from signal import pause

robot = Robot(left=Motor(4, 14), right=Motor(17, 18))

left_pot = MCP3008(0)
right_pot = MCP3008(1)

robot.source = zip(scaled(left_pot, -1, 1), scaled(right_pot, -1, 1))

pause()

请注意，此示例使用的是内置的 zip() 而不是工具 zip_values()，因为 scaled() 工具产生的值无需转换，只需压缩即可。还要注意的是，在 Python 2 中使用 zip() 将无法正常工作，请使用 izip。

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