如何在Linux设备树中定义由GPIO触发的板载电气继电器

方案1：使用内核原生GPIO继电器驱动（最匹配需求） #

Linux 5.x内核自带gpio-relay专用平台驱动，匹配成功后会在/sys/class/relay/目录下生成独立的继电器控制节点，操作逻辑和你之前配置的GPIO LED完全一致，属于语义最匹配的实现方案。
对应的设备树配置结构如下，和你现有的LED配置格式几乎完全一致：

relay_controller {
    compatible = "gpio-relay";
    relay1 {
        label = "relay1";
        /* 替换为继电器实际连接的GPIO引脚定义，注意电平极性标识 */
        gpios = <&gpio_bank pin_num GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        /* 上电默认状态，可选值为on/off/keep，keep表示保持硬件上电默认电平 */
        default-state = "off";
    };
};

配置生效加载驱动后，可直接通过sysfs访问控制：

# ls /sys/class/relay/
relay1

控制时直接向/sys/class/relay/relay1/value节点写入0/1即可控制继电器断开/吸合，体感和操作LED没有区别。

注意：需要确保内核编译时开启了CONFIG_GPIO_RELAY配置项，若该驱动被裁剪未加载，设备树的节点将无法匹配生成对应sysfs节点。

方案2：复用现有GPIO LED驱动（低改造成本备选） #

如果当前内核没有启用gpio-relay驱动，也可以直接复用你已经验证可用的gpio-leds驱动完成继电器控制，只需要在现有的LED设备节点下增加对应配置即可：

led {
    compatible = "gpio-leds";
    debug {
        label = "debug";
        gpios = <&gpio_bank debug_led_pin GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        default-state = "off";
    };
    /* 新增继电器节点 */
    relay1 {
        label = "relay1";
        gpios = <&gpio_bank relay_pin GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        default-state = "off";
    };
};

该配置生效后，会在/sys/class/leds/relay1路径下生成控制节点，通过写入brightness节点的值完成继电器控制。缺点是节点分类属于LED类，语义上不属于继电器设备范畴，仅适合临时验证场景使用。

方案3：通用GPIO sysfs控制 #

如果不需要专门的设备类节点，也可以通过GPIO hog配置把继电器对应的引脚声明为输出引脚，在/sys/class/gpio/路径下生成对应控制节点。但需要注意Linux 5.4之后内核已逐步废弃传统的gpio sysfs接口，新版本内核推荐使用GPIO字符设备的字符节点完成控制，sysfs节点需要额外打开CONFIG_GPIO_SYSFS配置才会生成，长期来看兼容性不如前两个方案。

配置注意事项 #

• 引脚极性匹配：如果硬件电路是低电平触发继电器吸合，需要将gpios属性中的电平标识改为GPIO_ACTIVE_LOW，避免上电时GPIO电平不匹配导致继电器误动作。
• 默认状态安全：对于连接强电设备的继电器，建议将default-state设为off，避免开发板上电瞬间触发继电器连接高风险负载。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr.Christer