掌握树莓派 GPIO：在 B+/Model 2 上接入 PIR 运动传感器

在本分步指南中，你将学习如何将无源红外 (PIR) 运动传感器连接到树莓派 B+/Model 2，并编程 GPIO 引脚检测运动并触发动作。无论你构建家庭自动化、安防报警还是简单机器人，掌握 GPIO 都是关键。

所需材料

1. 树莓派 B+、B 或 Model 2，含 microSD 卡、电源、键盘、鼠标、显示器。
2. LED（任意颜色）和 220 Ω 电阻。
3. PIR 运动传感器（5V 输出）。
4. 面包板和跳线（公对公、母对公）。

树莓派 GPIO 工作原理

树莓派 GPIO 引脚可通过 RPi.GPIO 等 Python 库访问。每个引脚有物理引脚号 (BOARD) 和 Broadcom 芯片引脚号 (BCM) 两种编号。本教程为清晰起见采用 BOARD 编号。

关于 PIR 传感器

PIR 传感器检测温暖物体发出的红外辐射。它由菲涅尔透镜、红外探测器和控制电路组成。感应到红外变化时，输出 5V 逻辑 HIGH，持续长达一分钟。典型检测范围 6–7 米。

步骤 1：用 GPIO 输出点亮 LED

先练习控制输出引脚让 LED 闪烁。LED 阳极经 220 Ω 电阻接引脚 3，阴极接地引脚。

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(3, GPIO.OUT)  # 引脚 3 为输出
while True:
    GPIO.output(3, GPIO.HIGH)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(3, GPIO.LOW)
    time.sleep(1)

保存为 ledblink.py，用 sudo python3 ledblink.py 运行。

步骤 2：读取 PIR 传感器并响应

接线 PIR：VCC 接 5V，GND 接地，OUT 接引脚 7 (GPIO 4)。编写脚本，检测到运动时打印消息。

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(7, GPIO.IN)  # PIR 输出作为输入
print('Ready – waiting for motion…')
try:
    while True:
        if GPIO.input(7):
            print('Intruder detected!')
            # 此处添加自定义动作（如点亮 LED、发送警报）
        time.sleep(0.5)
except KeyboardInterrupt:
    print('Exiting…')
finally:
    GPIO.cleanup()

用 sudo python3 pir_detect.py 运行，观察控制台运动报告。

后续扩展

可在此基础上扩展：检测到运动时闪烁 LED、将时间戳记录到文件、或通过 MQTT 发送通知。初学者推荐下载我们的免费电子书《树莓派与 Arduino 入门》深化硬件技能。

参考资料

• 树莓派官方文档 — GPIO 概览：raspberrypi.org
• PIR 传感器数据手册 — 典型规格：Adafruit