5. 远程调用GPIO¶
在一些应用中，常常会用到要以远程的形式调用虚谷号的GPIO服务，如智能家居的应用。
在虚谷号实现GPIO的方式很多，最简单的方式用让虚谷号运行WebGPIO服务，这是用Python程序写的应用。
5.1. WebGPIO简介¶
WebGPIO是基于Flask、xugu库开发的虚谷号专用框架，是为了方便用户让虚谷号与手机互动（App inventor）而开发。想法由谢作如提出，李琦完成初稿，yyp和谢作如在其基础上完善，夏正仁、林淼焱、郑祥等参与了测试。
WebGPIO采用WebAPI的形式，获取和控制虚谷号板载Arduino芯片的引脚电平状态，用method的方式来判断是获取信息还是控制信号，参数非常简洁。
WebGPIO的默认端口为1024，当前版本为1.2。
软件下载地址：https://github.com/vvlink/vvBoard-app/tree/master/webgpio
5.2. WebGPIO的部署¶
1）普通启动：运行webgpio.py文件即可；
2）开机启动：只要将webgpio.py文件，复制到vvBoard目录的Python目录下，重命名为main.py，开机即可启动。
5.3. WebGPIO使用说明¶
WebAPI地址：
http://[虚谷号ip]:1024/
注：下面假设虚谷号的IP地址为：192.168.1.101
获取引脚状态¶
功能：读取引脚值
method方式:GET
参数示例：
{
pin:"D1"
}
注：Arduino的引脚范围为：D2–D13，A0–A5，不分大小写。
url范例：http://192.168.1.101:1024/?pin=D2
信息返回：当pin为D2–D13时，读取数字引脚的数字值，0为低电平，1为高电平。
{
"pin":"D2",
"error_code":0,
"msg":1
}
当pin为A0–A5时，读取模拟引脚的模拟值，0-255之间。
{
"pin":"A0",
"error_code":0,
"msg":255
}
当pin不为D0–D13，A0–A5时，返回错误代码。
{
"pin":"A7",
"error_code":1,
"msg":"error,invalid Pin"
}
控制引脚电平¶
功能：设置引脚电平状态。
method方式: POST
参数示例：
{
pin:"D2"
value:255
type:"digital"
}
注：
(1）Arduino的引脚范围为：D2–D13，A0–A5，不分大小写。
(2）type分为digital、analog和servo三种：
当type为digital时，设置引脚的电平值为value的值，0表示LOW，非0表示HIGH；
当type为analog时，设置引脚的PWM值为value的值，即0-255之间；
当type为servo时，设置引脚上舵机的转动角度为value的值，即0-180之间。
(3）Digital、Analog、Servo等词语不分大小写，也可以用“1、2、3”等数字来代替。
返回参数：
{
"pin":"D2",
"error_code":0,
"msg":"success,set [pin] to [value] with [types] mode"
}
当pin不在D0–D13，A0–A5之间时：
{
"pin":"D2",
"error_code":1
"msg":"error,invalid Pin"
}
当value不能转换整数时：
{
"pin":"D2",
"error_code":1,
"msg":"error,Value is wrong"
}
当type不正确时：
{
"pin":"D2",
"error_code":1,
"msg":"error,Type is wrong"
}
5.4. WebGPIO的编程范例¶
只要能访问Web服务，都可以通过WebGPIO形式控制虚谷号。这样就涵盖了几乎所有的编程软件，以及Word、PowerPoint之类的办公软件。同样，只要能联网的智能硬件，如掌控板、树莓派，都可以作为虚谷号的控制终端。
Python代码¶
（1）调用POST方法，对虚谷号的引脚进行控制。
- 在该案例中可以修改的参数有:
url:设置成虚谷号的IP地址
pin:对应的引脚 A0-A5，D0-D13
value:对应的数值
type:控制的类型可以是1，2，3，分别代表“digital”、“analog”、“servo”
当设置D13号引脚的电平为1，该引脚对应的LED就会亮起。
import requests
vvboardip='192.168.3.42'
pin='D13'
value=1
t=1
payload = {"pin":pin,'value':value,'type':t}
re = requests.post(url='http://'+ vvboardip +':1024/',params=payload)
if (re.status_code==200):
r=re.json()
print('成功发送控制命令:'+ r["msg"])
print('返回的信息为：')
print(re.text)
官方文档中提供了源码。
（2）调用GET方法，读取A0号引脚的电平。
- 在该案例中可以修改的参数有:
url:设置成虚谷号的IP地址
pin:对应的引脚 A0-A5，D0-D13
注意：该方法需要外接传感器，否则数字口默认返回为低电平，模拟口返回随机数。
import requests
vvboardip='192.168.3.42'
pin='A0'
payload = {"pin":pin}
re = requests.get(url='http://'+ vvboardip +':1024/',params=payload)
if (re.status_code==200):
r=re.json()
print('成功获取引脚'+ r["pin"] + '的状态:'+ r["msg"])
print('返回的原始信息为：')
print(re.text)
掌控板代码范例¶
可以用掌控板作为终端（任何可以上网的），通过WebGPIO来和虚谷号互动。下面的代码采用mpython编写。
from mpython import *
import time
import urequests
import json
import network
def on_button_a_down(_):
global v
time.sleep_ms(10)
if button_a.value() == 1: return
_response = urequests.post('http://192.168.3.42:1024', headers={"Content-Type":"application/json"}, data=json.dumps({"pin":'D13', "value":str(v), "type":'1'}))
v = 1 - v
oled.fill_rect(0, 16, 128, 16, 0)
oled.DispChar(_response.json().get('msg'), 0, 16, 1)
oled.show()
def on_button_b_down(_):
time.sleep_ms(10)
if button_b.value() == 1: return
_response = urequests.get('http://192.168.3.42:1024', headers={"Content-Type":"application/json"}, data=json.dumps({"pin":'A0'}))
oled.fill_rect(0, 48, 128, 16, 0)
oled.DispChar(('A0的值为：' + str(_response.json().get('msg'))), 0, 48, 1)
oled.show()
v = 1
my_wifi = wifi()
my_wifi.connectWiFi('jf', '12345678')
button_a.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=on_button_a_down)
button_b.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=on_button_b_down)
oled.DispChar('按A键控制虚谷号13口', 0, 0, 1)
oled.show()
图形化代码如图所示。
具体效果如图所示。按下“A”键，可以切换13号LED的开关状态；按下“B”键，读取“A0”口的数值。
