Raspberry Pi GPIO 模拟器

在笔记本或台式机上开发 Raspberry Pi GPIO 项目时，用一个小型模拟器替代 RPi.GPIO 会很有用。这样可以在把代码放到真实的 Pi 上运行之前，先测试导入路径、控制流程和输出逻辑。

方法一：使用简单的本地桩模块

在项目目录中创建一个名为 testRPiGPIO.py 的文件，然后在测试时导入它，而不是导入 RPi.GPIO：

import testRPiGPIO as GPIO

一个最小桩模块可以写成这样：

#!/usr/bin/python

BOARD = "board"
BCM = "bcm"
OUT = "out"
IN = "in"
HIGH = 1
LOW = 0


def setwarnings(mode):
    print(mode)


def output(pin, value):
    print(pin, ":", value)


def setmode(mode):
    print(mode)


def setup(pin, value):
    print(pin, ":", value)


def cleanup():
    print("clean-up")

# End

对于只调用 setmode()、setwarnings()、setup()、output() 和 cleanup() 的非常简单的脚本，这种方法已经足够。如果你的程序会读取输入引脚、使用上拉或下拉常量，或者依赖 PWM 或事件检测，就需要扩展这个桩模块，或者使用功能更完整的模拟器。

方法二：使用 GPIO 模拟器包

下载 Pi GPIO Emulator 并解压到你的项目文件夹中。然后这样导入：

from EmulatorGUI import GPIO

如果你想用 pip 安装一个模拟器，可以使用：

pip install GPIOSimulator

然后在项目中这样导入：

from RPiSim.GPIO import GPIO

由于包名和导入路径可能会随时间变化，请在本地用 pip show GPIOSimulator 验证已安装的包；如果导入失败，请查看该包的文档。

支持的方法包括：

  • GPIO.setmode()
  • GPIO.setwarnings()
  • GPIO.setup()
  • GPIO.input()
  • GPIO.output()

示例

下面的示例使用模拟器导入。在真实的 Raspberry Pi 上，把它替换为 import RPi.GPIO as GPIO。

from EmulatorGUI import GPIO
# import RPi.GPIO as GPIO
import time
import traceback


def Main():
    try:
        GPIO.setmode(GPIO.BCM)
        GPIO.setwarnings(False)

        GPIO.setup(4, GPIO.OUT)
        GPIO.setup(17, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
        GPIO.setup(18, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
        GPIO.setup(21, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
        GPIO.setup(23, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
        GPIO.setup(15, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
        GPIO.setup(24, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
        GPIO.setup(26, GPIO.IN)

        while True:
            if GPIO.input(23) == False:
                GPIO.output(4, GPIO.HIGH)
                GPIO.output(17, GPIO.HIGH)
                time.sleep(1)

            if GPIO.input(15) == True:
                GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
                GPIO.output(21, GPIO.HIGH)
                time.sleep(1)

            if GPIO.input(24) == True:
                GPIO.output(18, GPIO.LOW)
                GPIO.output(21, GPIO.LOW)
                time.sleep(1)

            if GPIO.input(26) == True:
                GPIO.output(4, GPIO.LOW)
                GPIO.output(17, GPIO.LOW)
                time.sleep(1)

    except Exception as ex:
        traceback.print_exc()
    finally:
        GPIO.cleanup()  # This ensures a clean exit.


Main()

进行真实硬件测试时，在 Raspberry Pi 上切回官方 GPIO 库：

import RPi.GPIO as GPIO

先运行模拟器版本来检查控制逻辑，然后在 Pi 上运行硬件版本，以验证引脚编号、接线、上拉或下拉行为以及电压输出。

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