AndroidThings学习笔记--gpio控制Led和Button

1.了解android things的框架

  Android things框架，其实和android原生区别不是非常的大。如下图所示：

  AndroidThings扩展了一些硬件相关的api，比如外设io的api，以及用户驱动的api。可以通过上层api来调用底层的硬件功能。
还是先来写一个控制灯的例子吧：

2. 准备

  AndroidThings比较新，所以需要以下的一些工具和api：

1.SDKtools需要25.0.3以上版本。
2.需要android7.0也就是API 24更高的版本，

  需要在build.gradle中添加如下dependency：

dependencies {
    ...
    provided 'com.google.android.things:androidthings:0.4.1-devpreview'
}

  在android manifest中需要添加如下信息：

<application ...>
    <uses-library android:name="com.google.android.things"/>
    ...
</application>

  manifest 需要为主activity添加如下信息：

● Action: ACTION_MAIN
  ● Category: CATEGORY_DEFAULT
  ● Category: IOT_LAUNCHER

  使用category为iot_launcher的时候，系统启动的时候就可以直接自动启动这个activity了。

3. GPIO

3.1 控制LED灯

  我们可以通过管理外围连接的系统服务PeripheralManagerService来查看可使用端口的列表：

PeripheralManagerService service = new PeripheralManagerService();
        Log.d(TAG, "Available GPIO: " + service.getGpioList());

  然后我们来点亮一盏灯：
  创建GPIO的连接：

PeripheralManagerService service = new PeripheralManagerService();

  配置为输出：

setDirection(Gpio.DIRECTION_OUT_INITIALLY_LOW);

  设置LED的状态。

setValue();

3.2 控制Button

  3.2.1 利用PeripheralManagerService 连接GPIO的端口。
  3.2.2 配置端口为 DIRECTION_IN
  3.2.3 配置状态生成回调事件的触发类型setEdgeTriggerType().
  3.2.4 注册回调事件函数,返回true用以继续接收事件。

4 java实现按键触发灯亮

  既然已经知道了怎么控制gpio来实现button和led的功能，那么我们来实现下按一下button，led灯点亮，再按一下button就熄灭的功能。开始下代码吧：

package com.jmigo.hellothings;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

import com.google.android.things.pio.Gpio;
import com.google.android.things.pio.GpioCallback;
import com.google.android.things.pio.PeripheralManagerService;

import java.io.IOException;

public class MainActivity extends Activity {

    private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();

    private static final String LED_PIN_NAME = "BCM4";
    private static final String BUTTON_PIN_NAME = "BCM17";

    private Gpio mLedGpio;
    private Gpio mButtonGpio;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        PeripheralManagerService pioService = new PeripheralManagerService();

        try {
            mLedGpio = pioService.openGpio(LED_PIN_NAME);
            mLedGpio.setDirection(Gpio.DIRECTION_OUT_INITIALLY_LOW);

            mButtonGpio = pioService.openGpio(BUTTON_PIN_NAME);
            mButtonGpio.setDirection(Gpio.DIRECTION_IN);
            mButtonGpio.setEdgeTriggerType(Gpio.EDGE_FALLING);
            mButtonGpio.registerGpioCallback(new GpioCallback() {
                @Override
                public boolean onGpioEdge(Gpio gpio) {
                    setLedValue(!getLedValue());
                    return true;
                }
            });
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Error configuring GPIO pins", e);
        }
    }

    private void setLedValue(boolean value) {
        try {
            mLedGpio.setValue(value);
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Error updating GPIO value", e);
        }
    }

    private boolean getLedValue() {
        try {
            return mLedGpio.getValue();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Error updating GPIO value", e);
        }
        return false;
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();

        if (mButtonGpio != null) {
            try {
                mButtonGpio.close();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "Error on PeripheralIO API", e);
            } finally {
                mButtonGpio = null;
            }
        }

        if (mLedGpio != null) {
            try {
                mLedGpio.close();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "Error closing LED GPIO", e);
            } finally{
                mLedGpio = null;
            }
            mLedGpio = null;
        }
    }
}

5 kotlin实现按键触发灯亮

  既然知道了java代码如何写了，那么按照google的最新的android开发语言kotlin来学习下怎么写代码吧：

package com.jmigo.hellothings

import android.app.Activity
import android.content.ContentValues.TAG
import android.os.Bundle
import android.util.Log
import com.google.android.things.pio.Gpio
import com.google.android.things.pio.GpioCallback
import com.google.android.things.pio.PeripheralManagerService
import java.io.IOException

class Main2Activity : Activity() {

    val ledPinName = "BCM4"
    val buttonPinName = "BCM17"

    lateinit var ledGpio:Gpio
    lateinit var buttonGpio:Gpio

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        val pioSevice:PeripheralManagerService = PeripheralManagerService()

        try {
            ledGpio = pioSevice.openGpio(ledPinName)
            ledGpio.setDirection(Gpio.DIRECTION_OUT_INITIALLY_LOW)

            buttonGpio = pioSevice.openGpio(buttonPinName)
            buttonGpio.setDirection(Gpio.DIRECTION_IN)
            buttonGpio.setEdgeTriggerType(Gpio.EDGE_FALLING)
            buttonGpio.registerGpioCallback(object: GpioCallback() {
                override fun onGpioEdge(gpio: Gpio?): Boolean {
                    ledGpio.value = !ledGpio.value
                    return true
                }
            })
        }catch (e:IOException){
            e.printStackTrace()
        }
    }

    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()

        if (buttonGpio != null) {
            try {
                buttonGpio.close()
            } catch (e: Exception) {
                Log.e(TAG, "Error on PeripheralIO API", e)
            }
        }

        if (ledGpio != null) {
            try {
                ledGpio.close()
            } catch (e: Exception) {
                Log.e(TAG, "Error on PeripheralIO API", e)
            }
        }
    }
}

6 硬件连接图

  树莓派和面包板的连接如下图所示，找对管脚，连接上对应的BCM4和BCM17，其中BCM4是控制led的，BCM17是控制按键的。

  按键按下点亮led蓝色的灯，再次按下按键就会熄灭led灯。

  关于led和按键的控制基本上就这些了，此外按键还可以通过drive的库来实现，这里就不展开了，下次用到了再来讲解吧。