Ardunio实现按钮控制LED常亮或常灭

想法

Arduino中如何实现

情况一： LED常灭时, 按钮按下并松开之后保持LED灯常亮?
情况二：LED常亮时, 按钮按下并松开之后保持LED灯常灭?

想法实现过程

版本1 亮个灯

Arduino上有一个LED灯,上面的字母为L

当然我们也可以自己再额外加一个LED灯, 长脚接PIN13, 短脚接GND
不推荐以上做法: 外接的LED灯容易烧掉, 最好将LED插在面包板上, 串联加一个电阻
不要问我为什么? 因为我无意中烧掉了好几个了, 还好这玩意多!

#define LED 13void setup() {// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.pinMode(LED , OUTPUT);
}void loop() {digitalWrite(LED, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)delay(1000);                       // wait for a seconddigitalWrite(LED, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOWdelay(1000);                       // wait for a second
}

结果: LED灯每隔1S闪烁一次

版本2 加个按钮

#define LED 13
#define BUTTON 7int val = 0;void setup() {// put your setup code here, to run once:pinMode(LED, OUTPUT);pinMode(BUTTON, INPUT);
}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:val = digitalRead(BUTTON);  // 获取按钮是否被按下的状态if (val == HIGH){digitalWrite(LED, HIGH);}else{digitalWrite(LED, LOW);}
}

新的问题: 必须用手指一直按着不能松手, 不然灯就会灭, 如何按一下亮, 再按一下灭呢?

版本3 让按钮按下放开后能开启及关闭LED

#define LED 13
#define BUTTON 7int val = 0;
int state = 0;  // 新添加一个变量记录LED状态void setup() {// put your setup code here, to run once:pinMode(LED, OUTPUT);pinMode(BUTTON, INPUT);
}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:val = digitalRead(BUTTON);if (val == HIGH){  // 每当按钮按下时 切换state状态state = 1 - state;}if (state == 1){ // 根据 state状态 来点亮或熄灭LEDdigitalWrite(LED, HIGH);} else{digitalWrite(LED, LOW);}
}

新的问题: LED灯的显示很不稳定, 有时会明明是亮的,再按下并松开按钮, 灯还是亮的, 反之, 也是

原因: Arduino 芯片会以每秒16 000 000次的速度执行程序指令. 所以当我们按下并在松开按钮之间, 其实状态值已经被反复读取并取反赋值数千次了, 导致它的值的不确定.

所以我们如何解决这个不确定呢?
只要让我们的state值每次按一次按钮只被修改其值一次, 即取反一次即可!

版本4 解决 state值被多次修改的问题

#define LED 13
#define BUTTON 7int val = 0;
int old_val = 0;
int state = 0;void setup() {// put your setup code here, to run once:pinMode(LED, OUTPUT);pinMode(BUTTON, INPUT);
}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:val = digitalRead(BUTTON);if (val == HIGH && old_val == LOW) {  // 注释2state = 1 - state;}old_val = val;  //  注释1if (state == 1) {digitalWrite(LED, HIGH);} else {digitalWrite(LED, LOW);}
}

首先我们先看注释1处的代码
它的作用是在按钮按下并未松开时, old_val 永远会是 HIGH, 只有当按钮松开释放后, old_val 才会是 LOW
然后我们再看注释2处的代码
它的作用是为了让了按钮被按下之后, 代码只运行一次, 不能循环回来之后还能进入这个 if条件

版本5 克服按键抖动

在按钮尚未按到底的瞬间和按钮弹回的时候, 会产生杂波, 这时 Arduino会收到一连串开关交错的信号.
我们在程序中加入 10~50 ms 的延迟批令可以克服这个杂波.

#define LED 13
#define BUTTON 7int val = 0;
int old_val = 0;
int state = 0;void setup() {// put your setup code here, to run once:pinMode(LED, OUTPUT);pinMode(BUTTON, INPUT);
}void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:val = digitalRead(BUTTON);if (val == HIGH && old_val == LOW) { state = 1 - state;delay(10); // 加入延迟以克服杂波}old_val = val;if (state == 1) {digitalWrite(LED, HIGH);} else {digitalWrite(LED, LOW);}
}

参考书籍: <<爱上Arduino>>