C语言GPIO库使用教程（手把手教你用C语言控制树莓派和单片机的GPIO引脚）

什么是GPIO？

GPIO 是微控制器或单板计算机（如树莓派）上可编程的引脚，可以配置为输入（读取高低电平）或输出（输出高/低电平）。例如：

• 输出模式：点亮一个 LED、驱动继电器
• 输入模式：检测按钮是否按下、读取传感器状态

常用C语言GPIO库介绍

不同平台使用的 C 语言 GPIO 库略有不同：

• 树莓派：常用 wiringPi 或 libgpiod
• STM32：使用 HAL 库或 LL 库
• Linux 通用：可通过 sysfs 接口直接操作（无需额外库）

本文以树莓派 + wiringPi 库为例，讲解如何用 C 语言控制 GPIO。

环境准备

你需要：

1. 一台已安装 Raspbian 系统的树莓派
2. 一个 LED 和一个 220Ω 电阻
3. 杜邦线若干
4. 已安装 wiringPi 库（若未安装，请运行：sudo apt install wiringpi）

接线说明

将 LED 的长脚（正极）通过 220Ω 电阻连接到树莓派的 GPIO18（物理引脚 12），短脚接地（GND，物理引脚 6）。

编写C语言代码控制LED

创建一个名为 blink.c 的文件，输入以下代码：

#include <wiringPi.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>#define LED_PIN 1  // wiringPi编号中，GPIO18对应编号为1int main(void) {    // 初始化wiringPi库    if (wiringPiSetup() == -1) {        printf("wiringPi初始化失败！\n");        return 1;    }    // 设置LED引脚为输出模式    pinMode(LED_PIN, OUTPUT);    printf("开始闪烁LED... 按Ctrl+C退出\n");    while (1) {        digitalWrite(LED_PIN, HIGH);  // 点亮LED        sleep(1);                     // 延时1秒        digitalWrite(LED_PIN, LOW);   // 熄灭LED        sleep(1);                     // 延时1秒    }    return 0;}

编译并运行程序

在终端中执行以下命令编译代码：

gcc -o blink blink.c -lwiringPi

然后运行程序：

sudo ./blink

你会看到 LED 每秒闪烁一次！按 Ctrl + C 可退出程序。

常见问题与注意事项

• 务必使用 sudo 运行程序，否则可能因权限不足无法访问 GPIO
• wiringPi 使用自己的引脚编号系统，不是 BCM 编号也不是物理引脚编号，注意对照文档
• 新版本树莓派 OS 可能默认未安装 wiringPi，可手动从 GitHub 编译安装

拓展：读取按钮输入

除了输出，你也可以读取输入。例如，将按钮一端接 GPIO2（wiringPi 编号 8），另一端接地，并启用内部上拉电阻：

pinMode(8, INPUT);pullUpDnControl(8, PUD_UP);  // 启用上拉电阻if (digitalRead(8) == LOW) {    printf("按钮被按下！\n");}

总结

通过本教程，你已经掌握了如何使用 C语言GPIO库 控制树莓派的 GPIO 引脚，实现了 LED 闪烁的基本功能。这是 嵌入式开发 的第一步，也是通往更复杂项目（如智能家居、机器人控制）的基础。无论你是学习 树莓派GPIO编程 还是 单片机GPIO控制，理解 GPIO 的原理和操作方法都至关重要。

现在，动手试试吧！修改延时时间、增加多个 LED、加入按钮控制……你的创意没有限制！