【AIoT】智能硬件GPIO通信详解（一）

GPIO 通信：连接物理世界的数字纽带

在物联网、工控机与微控制器（MCU）的控制系统中，通用输入输出（GPIO）接口如同神经末梢般存在，将数字指令转化为物理世界的感知与行动。它虽不似 I2C、SPI 等协议具备高速通信能力，却以最基础的数字信号交互，构建起设备与外部环境的桥梁。

物联网中的 “感官神经”

在智能家居场景中，GPIO 接口连接着门磁传感器与 LED 灯。当门磁通过 GPIO 输入信号触发中断时，MCU 可立即通过另一 GPIO 引脚点亮警示灯，并通过 WiFi 模块发送通知。这种实时响应机制，正是物联网设备本地化智能决策的核心。类似地，温湿度传感器通过 GPIO 传输数据至 MCU，经处理后控制空调或加湿器，实现环境的自主调节。

工控机的 “控制中枢”

工业领域的工控机依赖 GPIO 实现精准控制。在生产线监测中，DI（数字输入）引脚读取电机转速传感器的脉冲信号，DO（数字输出）引脚则驱动继电器控制阀门开闭。测试时需注意：通过专用工具或 Python 脚本验证引脚电平状态，确保驱动程序与硬件匹配。某工厂案例显示，利用 GPIO 实时采集压力传感器数据并动态调整机械臂动作，将故障率降低 37%。