Arduino 入门程序示例之一个 LED(2015-06-11)

前言

答应了群主写一些示例程序，一直拖延拖延拖延唉。主要还是害怕在各大高手面前班门弄斧……（这也算是给拖延症找一个美好的理由吧），这几天终于下决心要写出来了，各位高手拍砖敬请轻拍啊。

示例程序

首先是闪灯程序

示例自带的闪灯就略过了，这里写个不大一样的，使用 millis() 来进行时间间隔的判断，与示例使用 delay() 的方式比较，这种方式不会阻塞主进程，以后很多地方会用得上的：

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// millisBlink.ino
//
// Created 2015-05-28
// By seesea <seesea2517#gmail#com>
//
// 使用millis()来判断时间间隔进行的闪灯程序
//
// 使用板上 LED
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const unsigned char led = 13;
const unsigned long switchMs = 1000; // 亮灭的切换延时时间

unsigned long lastMs = millis();
bool light  = false;

void setup()
{
    pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop()
{    // 如果不到切换时间，则跳出函数，不阻塞主程序
    if (millis() - lastMs < switchMs)
        return;

    lastMs = millis();

    light = !light;
    digitalWrite(led, light);
}

其次，还是闪灯程序

这里使用时钟中断来实现。

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// intBlink.ino
//
// Created 2015-05-28
// By seesea <seesea2517#gmail#com>
//
// 使用时钟中断来实现的闪烁灯
//
// 使用板上 LED
// ----------------------------------------------------------------------------

const int led = 13;
const unsigned long T1InitCount = 65536 - F_CPU / 256 / 2; // 2Hz闪烁，TCNT 初始值, 256 预分频

void setup()
{
    pinMode(led, OUTPUT);

    noInterrupts();

    TCCR1A = 0;
    TCCR1B = 0;

    TCNT1 = T1InitCount;
    TCCR1B |= (1 << CS12);  // 256 预分频
    TIMSK1 |= (1 << TOIE1); // T1 溢出中断允许

    interrupts();
}

// 中断函数
ISR(TIMER1_OVF_vect)
{
    TCNT1 = T1InitCount;    // 重装初值。如果使用比较中断，则不需要重装初值了
    digitalWrite(led, ! digitalRead(led));
}

void loop()
{
    // loop 函数里啥也不需要，可以做爱做的事情哟
}

接下来要加上一个按钮啦

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// keyLED.ino
//
// Created 2015-05-29
// By seesea <seesea2517#gmail#com>
//
// 按钮按下灯亮，松开灯灭的实验
//
// 使用板上 LED，按钮引脚接 8 脚及 GND，pin 8 使用内部上拉
// ----------------------------------------------------------------------------

const unsigned char led = 13;
const unsigned char key = 8;

void setup()
{
    pinMode(led, OUTPUT);
    pinMode(key, INPUT_PULLUP);
}

void loop()
{
    digitalWrite(led, ! digitalRead(key));
}

下面还是按钮，使用外部中断来实现

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// keyIntLED.ino
//
// Created 2015-05-29
// By seesea <seesea2517#gmail#com>
//
// 使用外部中断来实现的按钮按下灯亮，松开灯灭的实验
// 注：0 号中断固定为 pin 2
//
// 使用板上 LED，按钮引脚接 2 脚及 GND，pin 2 使用内部上拉
// ----------------------------------------------------------------------------

const unsigned char led = 13;
const unsigned char key = 2;

void setup()
{
    pinMode(led, OUTPUT);
    pinMode(key,INPUT_PULLUP);

    attachInterrupt(0, lightLED, LOW); // 使用低电平中断
}

// 中断函数
void lightLED()
{
    // 中断函数优先于普通函数，低电平会不断中断，从而只执行灯亮的操作
    digitalWrite(led, HIGH);
}

void loop()
{
    // 中断函数优先于普通函数，低电平会不断中断，从而只执行灯亮的操作
    // 待中断结束后，执行这里灯灭操作
    digitalWrite(led, LOW);
}

接着还要做按钮实验，这个实验演示了软件消抖

如果不消抖的话，会有非预期的效果出现哦

// ----------------------------------------------------------------------------
// keyIntLED.ino
//
// Created 2015-05-29
// By seesea <seesea2517#gmail#com>
//
// 使用外部中断来实现的按钮按下灯亮，松开灯灭的实验
// 注：0 号中断固定为 pin 2
//
// 使用板上 LED，按钮引脚接 2 脚及 GND，pin 2 使用内部上拉
// ----------------------------------------------------------------------------

const unsigned char led = 13;
const unsigned char key = 2;

void setup()
{
    pinMode(led, OUTPUT);
    pinMode(key,INPUT_PULLUP);

    attachInterrupt(0, lightLED, LOW); // 使用低电平中断
}

// 中断函数
void lightLED()
{
    // 中断函数优先于普通函数，低电平会不断中断，从而只执行灯亮的操作
    digitalWrite(led, HIGH);
}

void loop()
{
    // 中断函数优先于普通函数，低电平会不断中断，从而只执行灯亮的操作
    // 待中断结束后，执行这里灯灭操作
    digitalWrite(led, LOW);
}

现在不玩按钮了，要实验 PWM

// ----------------------------------------------------------------------------
// pwmLED.ino
//
// Created 2015-05-31
// By seesea <seesea2517#gmail#com>
//
// 外部模拟设备控制灯亮度的实验
//
// 使用板上 LED，pin 13 没有 pwm 功能，所以用接线把 pin 11 接到 pin 13 进行实验
// 外部模拟器件可使用电位器，两端接 VCC 及 GND，中间接 A0 模拟引脚
// 外部模拟器件或者使用光敏电阻与普通电阻串联，两端接 VCC 及 GND，中间接 A0 模拟引脚
// ----------------------------------------------------------------------------

const unsigned char led = 11;
const unsigned char sensor = A0;

void setup()
{
    pinMode(led, OUTPUT);
    pinMode(sensor, INPUT);
}

void loop()
{
    // 用 map 函数进行范围的映射
    analogWrite(led, map(analogRead(sensor), 0, 1023, 0, 255));
}

下面有图有真相，使用电位器来控制灯的亮度，或者用模拟传感器来控制——比如光敏电阻：

呼吸灯

PWM 会了，大名鼎鼎的呼吸灯不能少

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// breathingLED.ino
//
// Created 2015-05-29
// By seesea <seesea2517#gmail#com>
//
// 呼吸灯程序
//
// 使用时将 pin 11 用线接到 pin 13 上可以使用板子上的 LED 来实验
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const unsigned char led = 11;

void setup()
{
    pinMode(led, OUTPUT);
    // pinMode(13, INPUT); 如果遇到灯亮度不够的情况，可以试试把这句话加上
}

void loop()
{
    static unsigned char pwm = 0;
    static char delta = 1;

    if (pwm == 255)
    {
        // 最亮的时候改变变化方向为变暗
        delta = -1;
    }
    else if (pwm == 0)
    {
        // 最暗的时候改变变化方向为变亮
        delta = 1;
    }

    pwm += delta;

    analogWrite(led, pwm);
    delay(10);
}

简单上个接线图：

数字口实现的呼吸灯

还是呼吸灯，这次使用数字口来实现，以后有遇到 PWM 口不够的时候，就可以用这种模拟的方法了

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// digitalbreathingLED.ino
//
// Created 2015-05-29
// By seesea <seesea2517#gmail#com>
//
// 直接使用 pin 13 数字引脚来实现呼吸灯
// ----------------------------------------------------------------------------

const unsigned char led = 13;
const unsigned char maxPwm = 100;

void setup()
{
    pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop()
{
    static unsigned char pwm = 0;
    static char delta = 1;

    if (pwm == 0)
    {
        // 最亮的时候改变变化方向为变暗
        delta = 1;
    }
    else if (pwm == 100)
    {
        // 最暗的时候改变变化方向为变亮
        delta = -1;
    }

    pwm += delta;

    // 先亮灯，等占空比到切换点的时候灭灯
    digitalWrite(led, HIGH);
    for (unsigned char i = 0; i < maxPwm; ++i)
    {
        if (i == pwm)
            digitalWrite(led, LOW);

        delayMicroseconds(100);
    }
}

这个也有图，可以看看没有接线的图 :D