NVIDIA Jetson TX1，TX2，TX2 NX，AGX Xavier 和 Nano开发板GPIO口配置及应用

简介

​ Jetson TX1、TX2、TX2 NX、AGX Xavier和Nano开发板都配备了一个包含40个引脚的GPIO接头，这些引脚可以用于数字输入输出。如下图

​ 类似于Raspberry Pi上的40引脚接头，这些GPIO接口可用于连接各种外部设备，如传感器、执行器等。 为了方便控制这些GPIO接口，NVIDIA提供了Jetson GPIO Library包，其中包含了Python库，可以使用该库来控制数字输入输出。此库与Raspberry Pi上的RPi.GPIO库具有相同的API，因此用户可以将之前在Raspberry Pi上运行的应用程序轻松地移植到Jetson开发板上。 通过使用这个库，用户可以轻松地编写Python代码来读取和控制GPIO接口，并且可以根据需要进行自定义配置。这使得Jetson开发板成为一个强大的工具，可以用于各种嵌入式应用程序，例如机器人、智能家居系统、自动化控制系统等。对这些进行内容添加，使其变得充实。

本文档将介绍 Jetson GPIO 库包中包含的内容，如何配置系统以及运行提供的示例应用程序和库 API。

这里我们简单介绍一下如何使用这个库关于 Jetson.GPIO， 这里有是官方的详细说明：

https://pypi.org/project/Jetson.GPIO/ 或者 https://github.com/NVIDIA/jetson-gpio

GPIO 和 BCM 对照表

环境配置

1、下载 jetson-gpio：

执行命令 git clone https://github.com/NVIDIA/jetson-gpio

git clone https://github.com/NVIDIA/jetson-gpio

2、将下载的文件移动到目录： /opt/nvidia 中 假如你的这个目录存在这个库，我们需要备份原目录如下命令：

cd /opt/nvidia
sudo mv ~/jetson-gpio jetson-gpio_bak

3、进入 jetson-gpio 库文件夹，并安装库。

cd /opt/nvidia/jetson-gpio
sudo python3 setup.py install

4、创建一个 gpio 组，把你的当前的登录用户加到这个组，并赋予使用权限

sudo groupadd -f -r gpio
sudo usermod -a -G gpio user_name 
sudo cp /opt/nvidia/jetson-gpio/lib/python/Jetson/GPIO/99-gpio.rules /etc/udev/rules.d/
sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger

注意： user_name 是你使用的用户名，比如说 nano

5.配置所有用户使用python中GPIO库的权限

sudo chmod a+rw /dev/gpiochip0
sudo chmod a+rw /dev/gpiochip1
sudo chmod a+rw /dev/gpiochip2

这样的话，软件环境就配置好了

示例

环境配置好了之后就可以测试一下例程了。在 jetson-gpio 上提供了几个简单的例程我 们可以简单测试一下，先进入示例程序目录 cd ~/opt/nvidia/jetson-gpio/samples/

1、simple_out.py

代码

#!/usr/bin/env python

# Copyright (c) 2019-2022, NVIDIA CORPORATION. All rights reserved.
# Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
# copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
# to deal in the Software without restriction, including without limitation
# the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
# and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
# Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
#
# The above copyright notice and this permission notice shall be included in
# all copies or substantial portions of the Software.
#
# THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
# IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
# FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
# THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
# LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
# FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
# DEALINGS IN THE SOFTWARE.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Pin Definitions
output_pin = 18  # BCM pin 18, BOARD pin 12

def main():
    # Pin Setup:
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)  # BCM pin-numbering scheme from Raspberry Pi
    # set pin as an output pin with optional initial state of HIGH
    GPIO.setup(output_pin, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)

    print("Starting demo now! Press CTRL+C to exit")
    curr_value = GPIO.HIGH
    try:
        while True:
            time.sleep(1)
            # Toggle the output every second
            print("Outputting {} to pin {}".format(curr_value, output_pin))
            GPIO.output(output_pin, curr_value)
            curr_value ^= GPIO.HIGH
    finally:
        GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':
    main()

这个是一个简单的输入程序，使用的是 BCM 的引脚编码模式，可以读取 PIN12 的值并 打印到终端。

接线：分别将电源正极线、信号线、负极线接到1、12、14引脚，如下图：

然后运行程序： python3 simple_out.py

 python3 simple_out.py

预期效果： 运行程序后，可以看到终端打印信息， 程序会输出高电平和低电平（每 2 秒交替更新） 到物理引脚 PIN12

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dvD6JJCq-1687860142537)(image-20230627175428158.png)]

【注意】这里的 18 是指的 BCM 编码， 上面的 PIN12 是指物理编码，也就是板子上印的丝印的编码。

Jetson TX2 NX 的引脚的工作电平是 3.3V，所以使用的时候不要接 5V 电平。

如果需要连接引脚时请注意保护电路，避免短路烧坏元件

2.通过控制继电器控制下位机,实现4个GPIO口的宫殿控制

control.py代码:

#!/usr/bin/env python


import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Pin Definitions
output_pin1 = 18  # BCM pin 18, BOARD pin 12
output_pin2 = 23  # BCM pin 18, BOARD pin 16
output_pin3 = 24  # BCM pin 18, BOARD pin 18
output_pin4 = 25  # BCM pin 18, BOARD pin 20


def setup_gpio():
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)  # BCM pin-numbering scheme from Raspberry Pi
    # set pins as output pins with optional initial state of LOW
    GPIO.setup(output_pin1, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    GPIO.setup(output_pin2, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    GPIO.setup(output_pin3, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    GPIO.setup(output_pin4, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)


def control_status(flag=0):
    if flag == 0:
        print('0')
    elif flag == 1:
        GPIO.output(output_pin1, GPIO.HIGH)
        time.sleep(2)
        setup_gpio()
        print('1')
    elif flag == 2:
        GPIO.output(output_pin1, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(output_pin2, GPIO.HIGH)
        time.sleep(2)
        setup_gpio()
        print('2')
    elif flag == 3:
        GPIO.output(output_pin1, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(output_pin2, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(output_pin3, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        print('3')
    elif flag == 4:
        setup_gpio()
        GPIO.output(output_pin1, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(output_pin2, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(output_pin3, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(output_pin4, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        print('4')


while True:
    setup_gpio()
    num = input("input your num")
    control_status(int(num))

这段代码用于控制Raspberry Pi上的GPIO引脚输出高低电平来控制外部设备的状态。具体功能如下：

1. 引入RPi.GPIO和time模块。
2. 定义了4个GPIO引脚的BCM编号、BOARD编号以及对应的引脚状态，在setup_gpio()函数中进行引脚初始化。
3. 定义了一个名为control_status()的函数，用于根据传入的参数（0~4）控制不同的GPIO引脚输出状态，实现控制外部设备的目的。
4. 在主程序中通过循环持续接收用户输入num，并调用control_status()函数来控制外部设备。

总结

通过Jetson TX2 NX的GPIO接口控制继电器非常简单。只需要连接继电器模块到正确的GPIO引脚上，安装Jetson GPIO库，编写Python脚本并运行即可。这个技巧可以帮助实现各种下位机控制应用。

详细的GPIO 和 BCM 对照表