张高兴的 .NET Core IoT 入门指南：环境配置、Blink、部署

时间：2024-01-23 21:00:52

如何在 Raspberry Pi 的 Raspbian 上构建使用 GPIO 引脚的 IoT 程序？你可能会回答使用 C++ 或 Python 去访问 Raspberry Pi 的引脚。现在，C# 程序员可以使用 .NET Core 在 Raspbian(Linux) 上构建 IoT 应用程序。只需要引入 System.Device.GPIO NuGet 包即可。

  注意

System.Device.GPIO 仍处于早期预览状态。并且目前仅支持部分 Raspberry Pi 、 Pine64 和 Hummingboard 的板子。

若要继续阅读下面的内容，你需要准备：

  1. 安装有 Linux 的 Raspberry Pi 2B/3B/3B+
  2. Visual Studio 2017
  3. 用于构建程序的 .NET Core SDK （版本大于 2.1）

环境配置

  1. 首先在 Raspbian 的 Terminal 上运行如下命令，以安装运行程序所依赖的程序包。
    sudo apt-get update sudo apt-get install curl libunwind8 gettext apt-transport-https


      提示


    ① 远程访问 Raspbian 可以使用 putty 通过 SSH 进行访问，也可以使用 apt 安装 xrdp ，通过 Windows 远程桌面进行访问。


    ② 运行 ASP.NET Core 程序还需要安装运行时（Runtime）。安装可以参考这个。（不管是 3B 还是 3B+ ，Raspbian 的内核都为 32 位，部分 ASP.NET Core 常用的 NuGet 包并不支持 arm32）


  2. 打开菜单中的 Raspberry Pi 配置，获取必要的硬件接口的访问权限。

  3. 打开 Visual Studio 的设置，在 NuGet 包管理器设置下，添加 .NET Core Lab 的程序包源：https://dotnet.myget.org/F/dotnet-corefxlab/api/v3/index.json

熟悉 Arduino 的朋友都知道，Blink 是默认烧写进 Arduino 的初始程序，控制板载连接 13 号引脚的 LED 闪烁。是一种类似于“Hello World”的存在。这里我们将 LED 小灯连接至 Raspberry Pi 的 GPIO 17 引脚。

硬件

  1. 一颗 LED 小灯
  2. 一个 220 Ω 电阻
  3. 若干杜邦线

电路

图源：https://github.com/dotnet/iot/tree/master/samples/led-blink

代码

  1. 打开 Visual Studio ，新建一个 .NET Core 控制台应用程序，项目名称为“Blink”。

  2. 打开 “工具”——“NuGet包管理器”——“程序包管理器控制台”，运行如下命令，以获取程序包。
    Install-Package System.Devices.Gpio -Version 0.1.0-preview2-181222-2

  3. 在 Program.cs 中，替换如下代码：

    using System;
using System.Devices.Gpio;
using System.Threading;

namespace Blink
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // get the GPIO controller
            // 获取 GPIO 控制器
            GpioController controller = new GpioController(PinNumberingScheme.Gpio);
            // open PIN 17
            // 打开引脚 17
            GpioPin ledPin = controller.OpenPin(17, PinMode.Output);

            // define delay time
            // 设置延迟时间
            int time = 1000;

            // loop
            // 循环
            while (true)
            {
                Console.WriteLine($"Light for {time}ms");
                // turn the LED on
                // 打开 LED
                ledPin.Write(PinValue.High);
                // wait for a second
                // 等待 1s
                Thread.Sleep(time);

                Console.WriteLine($"Dim for {time}ms");
                // turn the LED off
                // 关闭 LED
                ledPin.Write(PinValue.Low);
                // wait for a second
                // 等待 1s
                Thread.Sleep(time);
            }
        }
    }
}

部署

  1. 在“程序包管理器控制台”运行发布命令：
    dotnet publish -c release -r linux-arm


      提示


    默认的发布路径是在 “\Blink\bin\Release\netcoreappXXX\win10-arm\publish”。你也可以使用 -o 来指定发布路径，如：-o D:\BlinkPublish ，这将会发布在 D 盘的 BlinkPublish 文件夹下。


  2. 使用 FTP 工具将生成的发布文件夹复制到 Raspberry Pi 上，这里使用的是 WinSCP 。


      提示


    Raspbian 使用 FTP 服务，请使用 apt 安装 vsftpd 。


  3. 更改程序权限。使用 cd 命令切换到发布的文件夹，运行：
    chmod 755 ./Blink

    或使用 FTP 工具进行变更

  4. 执行 ./Blink 运行程序，此时 LED 小灯应该一闪一闪的了。

  备注

下一篇文章将使用红外传感器进一步熟悉 GPIO 的操作。

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