Funpack3-5 BeagleBone® Black入门指南与网页点灯
所要完成的项目是funpack活动板卡2的任务2：
任务2：在系统中建立一个网页，并且与LED联动，使用网线连接到设备上时，可以从网页中控制LED的开关与闪烁
开发任务主要在板子上linux环境的搭建，连接网络，搭建板卡的开发环境。
开始之前的介绍，很详细，建议通读。
开发环境搭建
连接模式
板卡的连接模式有很多种，本身就可以当作一个小主机（SBC单板计算机）
桌面模式：microHDMI，vnc
命令行：ssh（网络连接），virtual serial port（usb连接的虚拟串口），3.3v的FTDI线缆（串口）
网络
网络连接方式
- 千兆以太网：RJ45 Port
- usb共享网络
- wifi适配器（链接中为官方推荐的wifi适配器）
连接网络
只要通过usb与主机连接，两者就连通了网络
对于主机端的ip：
BBB：
iperf带宽测试小实验
BBB作为主机，默认tcp连接
iperf3 -s
电脑作为主机
iperf3 -c 192.168.7.2
连接公网
上述主机与BBB建立了网络连接，但BBB还未与外网连接
通过usb共享网络可以很方便的实现网络连接
在linux中setting up IP masquerading
在主机上执行ipMasquerade.sh便可以共享主机网络，主要是允许了ipv4的转发，通过iptables添加流量转发规则
在主机上执行setDNS.sh，为BBB添加网关，以及dns，脚本中需要用root用户ssh登录，而默认镜像中是没有root密码的，需要在BBB上执行sudo passwd root设置密码，且默认root是不给ssh登录的，需要更改/etc/ssh/sshd_config中的#PermitRootLogin prohibit-password为PermitRootLogin yes以允许root的密码模式进行ssh连接（设置后sudo systemctl restart sshd让配置生效）
或直接在开发板更新/etc/resolv.conf与主机相同的dns地址，并添加主机ip为默认网关，与脚本一样
至此已经完成联网
开发环境
在将开发板升级为较新的镜像后（t卡烧录好自动升级板卡mmc的镜像后插入电脑，重启会自动进入tf卡中的系统并执行升级）
在开发板中执行sudo systemctl start bb-code-server.service启动code-server
在浏览器中打开 http://192.168.7.2:3000 即可进入板子上的vscode开发环境～首次体验这种开发环境，流畅的同时十分高效
任务
网页与LED联动
目标：
在系统中建立一个网页，并且与LED联动，使用网线连接到设备上时，可以从网页中控制LED的开关与闪烁
教程：
完整的copy仿照里面的app3.py其实就以及完成这个任务了
但默认的文字的界面实在不好看，且板子上有四个led，我们将他们统统控制起来，调整样式，最终效果如下（功能展示及说明）：以及闪烁开关：
与实物的照片：
部分关键代码解析：
通过python搭建网页后台
使用库Flask搭建后台
from flask import Flask, render_template, jsonify
linux开发环境中将板子上的四个led注册到了文件系统中，
路径在：/sys/class/leds/beaglebone:green:usr0/为usr0到usr3
注册html中的事件回调来控制led的开关
@app.route('/toggle_led/<int:led_index>')
def toggle_led(led_index):
current_state = get_led_state(led_index)
new_state = 'off' if current_state == 'on' else 'on'
set_led_state(led_index, new_state)
return jsonify({"status": new_state})
再优化下界面，通过图片切换控制并表示led状态
闪烁也是同样的控制逻辑
基本流程，分为网页与后台：
完整代码（服务端）：
from flask import Flask, render_template, jsonify
import threading
import time
app = Flask(__name__)
# LED 控制路径
LED_PATHS = [
"/sys/class/leds/beaglebone:green:usr0/",
"/sys/class/leds/beaglebone:green:usr1/",
"/sys/class/leds/beaglebone:green:usr2/",
"/sys/class/leds/beaglebone:green:usr3/"
]
# LED 状态管理
led_states = [{'state': 'off', 'blink': False, 'last_toggle': 0} for _ in LED_PATHS]
blink_interval = 0.5 # 闪烁间隔（秒）
def write_led_brightness(led_index, value):
"""直接操作 LED 文件写入亮度值"""
try:
with open(LED_PATHS[led_index] + 'brightness', 'w') as f:
f.write(str(value))
except Exception as e:
print(f"Error writing LED {led_index} brightness: {e}")
@app.route('/')
def index():
"""主页显示当前 LED 状态"""
# 初始化时关闭 triggers
for i in range(len(LED_PATHS)):
try:
with open(LED_PATHS[i] + 'trigger', 'w') as f:
f.write('none')
except Exception as e:
print(f"Error setting LED {i} trigger: {e}")
# 显示所有 LED 状态
led_states_display = [led['state'] for led in led_states]
return render_template('index.html', led_states=led_states_display)
@app.route('/toggle_led/<int:led_index>')
def toggle_led(led_index):
"""切换 LED 开关状态"""
if led_index < 0 or led_index >= len(LED_PATHS):
return jsonify({'error': 'Invalid LED index'}), 400
led = led_states[led_index]
if led['blink']:
# 如果正在闪烁，停止闪烁
led['blink'] = False
# 切换开关状态
new_state = 'off' if led['state'] == 'on' else 'on'
led['state'] = new_state
write_led_brightness(led_index, 1 if new_state == 'on' else 0)
return jsonify({'status': new_state})
@app.route('/blink_led/<int:led_index>')
def blink_led(led_index):
"""启动或停止 LED 闪烁"""
if led_index < 0 or led_index >= len(LED_PATHS):
return jsonify({'error': 'Invalid LED index'}), 400
led = led_states[led_index]
if led['blink']:
# 停止闪烁
led['blink'] = False
led['state'] = 'off'
write_led_brightness(led_index, 0)
return jsonify({'status': 'off'})
else:
# 开始闪烁
led['blink'] = True
print("start blink")
led['last_toggle'] = time.time()
return jsonify({'status': 'blinking'})
def update_leds():
"""后台线程定期更新 LED 闪烁状态"""
while True:
current_time = time.time()
for i, led in enumerate(led_states):
if led['blink']:
# 检查是否需要切换状态
print("blinking");
if current_time - led['last_toggle'] >= blink_interval:
led['state'] = 'off' if led['state'] == 'on' else 'on'
led['last_toggle'] = current_time
write_led_brightness(i, 1 if led['state'] == 'on' else 0)
time.sleep(0.1) # 减少 CPU 占用
if __name__ == '__main__':
threading.Thread(target=update_leds, daemon=True).start()
app.run(host='0.0.0.0', port=5000, debug=True)
对本活动的心得体会：
linux开发板玩起来很有趣，能学到很多东西，选择的板卡也很优秀，有着很多社区支持，有一本入门的cookbook和一个pru的cookbook，指导很详细。希望能多多参加这样的活动，多多学习多多总结与分享。
墨非沧海
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