Arduino 学习（一）： 简单的 LED 程序 | Patrick's Space

Arduino 学习（一）： 简单的 LED 程序

LED 闪烁

Arduino 的 LED 闪烁和其他语言开始的 Hello, world! 类似，是开始 Arduino 之旅的第一段程序。

电路接法

LED 长脚(+)接在 13 号引脚，短脚(-)接在 GND。

LED 闪烁代码

const int LED = 13;  // Arduino 默认板上的 LED 就是连接 13 端口 

void setup() {
  // 初始化，只有在程序开始的时候会执行
  pinMode(LED, OUTPUT);  // 设置引脚，并且引脚用来输出
}

void loop() {
  // 重复执行的主程序
  // digitalWrite 打开或关闭任何设置为输出的引脚
  digitalWrite(LED, HIGH);  // 将电位置为高电位
  delay(1000);  // 单位为 ms
  digitalWrite(LED, LOW);
  delay(1000);
}

在这里用到了三个函数

用来控制特定引脚输入输出情况

pinMode(引脚号, 输入/输出)

用来改变特定引脚的电位高低

digitalWrite(引脚号, 高/低电位)

用来延时

delay(毫秒数)

按钮控制 LED

光闪烁当然没意思，这次用一个按钮来控制 LED。

电路接法

• LED 同上
• 按钮一边接到 7 号引脚另一边是 GND

长按亮代码

const int LED = 13;  
const int BUTTOM = 7;
int val = 0;

void setup() {
    pinMode(LED, OUTPUT); 
    pinMode(BUTTOM, INPUT);  // 按钮作为输入部分接在 7 号引脚
}

void loop() {
    val = digitalRead(BUTTOM);  // 按钮被按下的时候为高，否则为低

    if (val == HIGH) {
        digitalWrite(LED, HIGH);
    }
    else {
        digitalWrite(LED, LOW);
    }
}

这里用到了一个新函数

查看特定引脚处的电位状态，返回值为 HIGH 或 LOW

digitalRead(引脚号)

注意由于开关默认情况是按下之后立刻弹起，所以如果只按一下是看不到灯的变化的，只有一直按着灯才会亮起来。而由于 Arduino 运行得很快（相对于人手），因此 val 是一直在被重新赋值的。

一直按着显然不符合常理，正常操作应该是按下时点亮，再按熄灭。

按下时点亮，再按熄灭

const int LED = 13;  
const int BUTTOM = 7;
int val = 0;
int state = 0;

void setup() {
    pinMode(LED, OUTPUT); 
    pinMode(BUTTOM, INPUT);  // 按钮作为输入部分接在 7 号引脚
}

void loop() {
    val = digitalRead(BUTTOM);  // 按钮被按下的时候为高，否则为低

    if (val == HIGH) {
        state = !state;
    }

    if (state) {
        digitalWrite(LED, HIGH);
    }
    else {
        digitalWrite(LED, LOW);
    }
}

这里增加了一个状态位 state，只有当 val 变为 HIGH 的时候才会改变原来的状态，也就是按下时点亮，再按熄灭。

但是这样又有点问题，那就是因为程序运行得太快，因此在我们按下去的“一瞬间”，对 Arduino 已经循环了好多次了，state 的值在多次变化，最终的 state 的值是无法确定的，因此程序要继续改进。

改进的方法就是只有当 val 为 HIGH 且 val 前一次的值为 LOW 的时候才对 state 进行改变。

改进后的按下时点亮，再按熄灭

const int LED = 13;  
const int BUTTOM = 7;
int val = 0;
int old_val = 0;
int state = 0;

void setup() {
    pinMode(LED, OUTPUT); 
    pinMode(BUTTOM, INPUT);  // 按钮作为输入部分接在 7 号引脚
}

void loop() {
    val = digitalRead(BUTTOM);  // 按钮被按下的时候为高，否则为低

    if (val == HIGH && old_val == LOW) {
        state = !state;
    }

    old_val = val;

    if (state) {
        digitalWrite(LED, HIGH);
    }
    else {
        digitalWrite(LED, LOW);
    }
}

这样一来理论上就可以比较好地运行程序了，但是因为按键开关的机械特性，在按下的时候触点之间会发生弹跳，也就是开关在一定时间会在开和关之间抖动，虽然时间很短，但是对于 Arduino 来说完全可以检测到了，这时候就要进行“去抖”——也就是在改变状态之后延时一段时间，通常这里只需要 10~15ms。

去抖后的按下时点亮，再按熄灭

const int LED = 13;  
const int BUTTOM = 7;
int val = 0;
int old_val = 0;
int state = 0;

void setup() {
    pinMode(LED, OUTPUT); 
    pinMode(BUTTOM, INPUT);  // 按钮作为输入部分接在 7 号引脚
}

void loop() {
    val = digitalRead(BUTTOM);  // 按钮被按下的时候为高，否则为低

    if (val == HIGH && old_val == LOW) {
        state = !state;
        delay(10);
    }

    if (val == LOW && old_val == HIGH) 
        delay(10);

    old_val = val;

    if (state) {
        digitalWrite(LED, HIGH);
    }
    else {
        digitalWrite(LED, LOW);
    }
}

到这里，LED 程序就结束了。

Arduino 还是很有趣的，不过对于我这种手残党可能就要走一些弯路了 orz。