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# 开发一个夜灯 - 树莓派
在这个部分的课程中,你会把一个 LED 加到树莓派上并使用它来创建一个夜灯。
## 硬件
现在夜灯需要一个执行器。
这个执行器是 **LED**,一个[发光二极管](https://wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode),当电流通过它时会发光。这是一个有两个打开或者关闭状态的数字执行器,发送一个 1 值把灯打开,发送 0 值把灯关闭。这个 LED 是一个外部 Grove 执行器,而且需要被连接到树莓派上的 Grove 基础扩展板。
这个夜灯的逻辑用伪代码表示是:
```output
检查光照等级。
如果光照小于 300
打开 LED
否则
关闭 LED
```
### 连接 LED
Grove LED 作为一个模块出现,以及一系列可供你选择颜色的 LED。
#### 任务 - 连接 LED
连接 LED。
![一个grove LED](../../../../images/grove-led.png)
1. 选择你最喜欢的 LED 然后把引脚插到 LED 模块的两个洞里面。
LED 是发光二极管,而且二极管是只允许电流单个方向通过的电子设备。这意味 LED 需要被连接在正确的方向,不然就不会工作。
LED 引脚中的一个是正极引脚另一个是负极引脚。LED 不是完全的圆形,而且在一边是有些平的。这略平的一边是负极引脚。当你连接 LED 到这个模块的时候,需要确保圆形这边的引脚是连接到模块上外边标着 **+** 的插孔,而扁平的这边是连接到靠近模块中间的插孔。
1. LED 模块有一个允许你控制亮度的旋转按钮,用一个小十字螺丝起子逆时针旋转它拧到头来完全打开它。
1. 把 Grove 线缆的一端插到 LED 模块的插孔中,这个只能从一个方向插入。
1. 在树莓派断电的情况下,把 Grove 线缆的另一端连接到树莓派上插着的 Grove 基础扩展板标着 **D5** 的数字插孔。这个插孔在靠近 GPIO 引脚的一排,左数第二个。
![连接到D5插孔的Grove LED](../../../../images/pi-led.png)
## 编写夜灯程序
现在夜灯可以用 Grove 光照传感器和 Grove LED 来编码了。
### 任务 - 编写夜灯程序
编写夜灯程序
1. 打开树莓派并等待启动完成。
1. 直接在树莓派上或者通过远程 SSH 扩展,打开你在这个作业上一部分创建的 VS Code 中的夜灯项目。
1. 把下面的代码加到 `app.py` 文件中来导入一个需要的函数库。这一行需要加在文件顶部,在其他 `import` 代码行下面。
```python
from grove.grove_led import GroveLed
```
`from grove.grove_led import GroveLed` 语句从 Grove Python 函数库中导入了 `GroveLED`。这个函数库中有和 Grove LED 交互的代码。
1. 把下面的代码加到 `light_sensor` 声明之后来创建一个管理 LED 的类的实例:
```python
led = GroveLed(5)
```
`led = GroveLed(5)` 这一行创建了一个连接到 **D5** 引脚的 `GroveLED` 类的实例,**D5** 也就是 LED 连接的那个数字 Grove 引脚。
> 💁 所有的插孔都有唯一的引脚号,引脚 0、2、4 和 6 是模拟引脚,引脚 5、16、18、22、24 和 26 是数字引脚。
1.`while` 循环中增加一个判断,在 `time.sleep` 之前来检查光照等级并控制 LED 打开或者关闭:
```python
if light < 300:
led.on()
else:
led.off()
```
这块代码检查了 `light` 的值,如果小于 300 就调用 `GroveLED` 类的 `on` 方法,来发送一个数字值 1 到 LED把它点亮。如果 `light` 值大于或等于 300就调用 `off` 方法,发送一个数字值 0 给 LED把它关闭。
> 💁 这段代码需要放到 while 循环里面,缩进到和 `print('Light level:', light)` 行一个水平。
> 💁 当发送数字值到执行器的时候0 值就是 0V1 值就是设备的最大电压。对于插着 Grove 传感器和执行器的树莓派而言1 的电压就是 3.3V。
1. 从 VS Code 终端,运行下面的命令来运行你的 Python 应用:
```sh
python3 app.py
```
光照值在终端里输出。
```output
pi@raspberrypi:~/nightlight $ python3 app.py
Light level: 634
Light level: 634
Light level: 634
Light level: 230
Light level: 104
Light level: 290
```
1. 遮挡和揭开光照传感器,会观察到光照等级等于 300 或更小时 LED 会点亮,如果光照等级比 300 大 LED 就会关闭。
> 💁 如果 LED 没有点亮,确保它是正确方向连接的,而且旋转按钮是设置成全开的。
![连接到树莓派的LED随着光照等级改变点亮和关闭](../../../../images/pi-running-assignment-1-1.gif)
> 💁 你可以在 [code-actuator/pi](../code-actuator/pi) 文件夹里找到这份代码。
😀 你的夜灯程序就成功了!