# 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. 在`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0v，1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！