家中五岁女儿对机械类玩具兴趣浓厚，尤其喜欢动手操作。为此，我们选购了树莓派3代B开发板及配套电子元件，开展了一次亲子科技实验——通过触摸传感器控制LED灯的亮灭，旨在培养孩子的逻辑思维和实践能力。

实验目的

利用树莓派GPIO引脚连接触摸传感器与LED灯，实现触摸时灯亮，松开后灯灭的功能。

实验工具

树莓派（推荐3代B型）、面包板、公对母杜邦线、4.7kΩ与220Ω电阻各一、触摸传感器模块、LED灯；可通过SSH远程连接或直接使用显示器、键盘操作。

实验步骤

一、程序设计

采用Linux Shell直接操控GPIO接口，无需额外安装库文件：

1. 将GPIO4引脚导出至用户空间：echo 4 > /sys/class/gpio/export，用于读取触摸信号。

2. 设置引脚方向为输入模式（in），并通过cat /sys/class/gpio/gpio4/value获取实时状态。

3. 编写循环程序持续监测输入值变化。初始化时记录初始状态，每次检测新值并与原值比较，若不同则触发LED响应。

4. LED控制脚本预先设定：设置对应GPIO口为输出模式（out），输出高电平（1）点亮LED，低电平（0）熄灭。

5. 状态更新后重新赋值，确保下一次判断准确。按Ctrl+C可安全退出程序。

二、电路搭建

按照图示连接电路，注意避免短路。触摸传感器接GPIO4，LED通过220Ω限流电阻连接至指定输出引脚，电源与地线正确接入。

完成基础功能后，逐步引导孩子参与调试，如调整电路参数观察亮度变化，或修改程序实现“长亮触碰关闭”等逻辑。整个过程模拟拆解与重构玩具的乐趣，激发探索欲。未来计划进阶制作“魔镜”等更复杂项目，持续拓展亲子共创的科技体验。