任务内容：
两个按键A、B，A 按下小灯变亮一点，B 按下小灯变暗一点。
知识准备
· 按键防抖
机械式开关在切换过程中，电子信号并非立即从 0 变成 1（ 或从 1 变成 0 ），而会经过短暂的，像下图一样忽高忽低变化的弹跳现象。虽然弹跳动作的时间非常短暂，但微电脑仍将读取到连续变化的开关信号，导致程序误操作。
为了避免上述状况，读取机械式开关信号时，程序（或者硬件）需要加入所谓的**消除弹跳 ( de-bouncing ) **处理机制。最简单的方式，就是在发现输入信号变化时，先暂停 10~30毫秒，然后再读取一次，以便确定输入值。
代码示例：
如下图所示，在 “单击” 操作中，信号改变了两次。
那么我们可以声明一个 click 的变量，记录信号改变的次数，每当此变量值为 2 ，代表按了一下按钮。具备 “ 过滤 ” 弹跳信号的开关代码如下。
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| const byte LED = 13;
const byte SW = 2;
boolean lastState = LOW;
boolean toggle = LOW;
byte click = 0;
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
pinMode(SW, INPUT);
lastState = digitalRead(SW);
}
void loop() {
boolean b1 = digitalRead(SW);
if (b1 != lastState) {
delay(20);
boolean b2 = digitalRead(SW);
if (b1 == b2) {
lastState = b1;
click++;
}
}
if (click == 2) {
click = 0;
toggle = !toggle;
digitalWrite(LED, toggle);
}
}
|
loop() 区块不停地读取开关的值，并且对比开关的信号是否和上一次不同。假如监测到开关的信号改变了，要等待 20 毫秒之后，再确认一次开关值。如果等待20毫秒后读取到的开关信号值和上一次读取到的一致，就确认开关的状态真的改变了。
· 开关的接法（上拉电阻 & 下拉电阻）
Arduino 的所有数字和模拟引脚都能读取 / 输出 0 与 1 信号。只要输入值超过电源电压的一半，就代表高电压高电位；若输入值低于 0.25V，则代表低电位。
这样的开关接法并不正确:
若没有按下开关，Arduino 的引脚既没接地接地，也为接到高电位。输入信号可能在 0 与 1 之间的模糊地带漂移，造成所谓的浮动信号，Arduino 将无法正确判断输入值。
正确接法如下：
若开关没有被按下，数字第 2 脚将通过 10kΩ 接地，因而读取到低电位值；按下开关时，5V 电源将流入第 2 脚，产生高电位。如果没有 10kΩ 电阻，按下开关时，正电源将和接地直接相连，造成短路。
像上图一样，在芯片的脚位连接一个电阻再接地，则此电阻称为下拉电阻
当然也有上拉电阻，即将电阻接到电源，像下图这样：
设计方案
材料清单
| 材料 |
数量 |
| Arduino Uno |
1 |
| 面包板 |
1 |
| 1kΩ电阻 |
1 |
| 10kΩ电阻 |
2 |
| LED |
1 |
| 开关 |
2 |
| 导线 |
若干 |
代码
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| #define LED 9
#define BTN1 2
#define BTN2 3
boolean lastState1 = LOW;
boolean lastState2 = LOW;
byte click1 = 0;
byte click2 = 0;
int ledV = 0;
void setup()
{
pinMode(LED, OUTPUT);
pinMode(BTN1, INPUT);
pinMode(BTN2, INPUT);
lastState1 = digitalRead(BTN1);
lastState2 = digitalRead(BTN2);
analogWrite(LED, 255);
delay(50);
analogWrite(LED, 0);
delay(50);
analogWrite(LED, 255);
delay(50);
analogWrite(LED, 0);
}
void loop()
{
boolean a1 = digitalRead(BTN1);
boolean b1 = digitalRead(BTN2);
if (a1 != lastState1)
{
delay(50);
boolean a2 = digitalRead(BTN1);
if (a1 == a2)
{
lastState1 = a1;
click1++;
}
}
if (b1 != lastState2)
{
delay(50);
boolean b2 = digitalRead(BTN2);
if (b1 == b2)
{
lastState2 = b1;
click2++;
}
}
if (click1 == 2)
{
click1 = 0;
click2 = 0;
if (ledV == 255)
{
analogWrite(LED, 0);
delay(50);
analogWrite(LED, 255);
delay(50);
analogWrite(LED, 0);
delay(50);
analogWrite(LED, 255);
}
else
{
ledV += 30;
if (ledV >= 255)
{
ledV = 255;
}
analogWrite(LED, ledV);
if (ledV == 255)
{
analogWrite(LED, 0);
delay(50);
analogWrite(LED, 255);
delay(50);
analogWrite(LED, 0);
delay(50);
analogWrite(LED, 255);
}
}
}
if (click2 == 2)
{
click1 = 0;
click2 = 0;
if (ledV == 0)
{
analogWrite(LED, 255);
delay(50);
analogWrite(LED, 0);
delay(50);
analogWrite(LED, 255);
delay(50);
analogWrite(LED, 0);
}
else
{
ledV -= 30;
if (ledV <= 0)
{
ledV = 0;
}
analogWrite(LED, ledV);
if (ledV == 0)
{
analogWrite(LED, 255);
delay(50);
analogWrite(LED, 0);
delay(50);
analogWrite(LED, 255);
delay(50);
analogWrite(LED, 0);
}
}
}
}
|
成果展示