Arduino 小项目（欢迎机器）

写在前面
这个项目怎么说呢，就是arduino的小作业，功能自我有一点鸡肋，不过大家混作业的时候还是可以用一用

说正经的
设计一个放在商店门口欢迎客人的小东西，可以显示环境光值，客流量，同时配置了相关的音乐以及灯光展示。

主要功能
超声波测距模块用来检测客流量。当顾客距离门口小于10cm时，蜂鸣器会发出声响提醒客人到来，LCD显示屏上的number数值加1，并且主机会向从机发送数据1，让所有和从机相连的LED灯闪烁（即LED灯样式1）；其中，当number数值变为10的倍数时，抽取该位顾客为幸运儿，LCD显示屏上Y的数值加1。
若得知商店内某顾客当天生日，可通过按键1进行播放生日快乐歌，并且主机向从机发送数据2，让所有和从机相连的LED灯按样式2 的代码执行。
一般情况下，店员也可以通过按键2和按键3控制两只老虎和小星星的播放，以及各自对应的LED灯样式。

代码
因为我们要用蜂鸣器播放音乐，所有需要现在主机函数里面加一个pitches.h文件。
添加方式即是打开arduino软件界面，点击右上角的倒三角（▼）图标，点击新建标签，或者直接Ctrl+Shift+N，会出现下面这个界面

在框内输入pitches.h，点击回车，然后将下面这一段代码复制到里面

#define NOTE_B0 31 //B0 ····7#define NOTE_C1 33 //C1 ···1#define NOTE_CS1 35 //C1##define NOTE_D1 37 //D1 ···2#define NOTE_DS1 39 //D1##define NOTE_E1 41 //E1 ···3#define NOTE_F1 44 //F1 ···4#define NOTE_FS1 46 //F1##define NOTE_G1 49 //G1 ···5#define NOTE_GS1 52 //G1##define NOTE_A1 55 //A1 ···6#define NOTE_AS1 58 //A1##define NOTE_B1 62 //B1 ···7#define NOTE_C2 65 //C2 ··1#define NOTE_CS2 69 //C2##define NOTE_D2 73 //D2 ··2#define NOTE_DS2 78 //D2##define NOTE_E2 82 //E2 ··3#define NOTE_F2 87 //F2 ··4#define NOTE_FS2 93 //F2##define NOTE_G2 98 //G2 ··5#define NOTE_GS2 104 //G2##define NOTE_A2 110 //A2 ··6#define NOTE_AS2 117 //A2##define NOTE_B2 123 //B2 ··7#define NOTE_C3 131 //C3 ·1#define NOTE_CS3 139 //C3##define NOTE_D3 147 //D3 ·2#define NOTE_DS3 156 //D3##define NOTE_E3 165 //E3 ·3#define NOTE_F3 175 //F3 ·4#define NOTE_FS3 185 //F3##define NOTE_G3 196 //G3 ·5#define NOTE_GS3 208 //G3##define NOTE_A3 220 //A3 ·6#define NOTE_AS3 233 //A3##define NOTE_B3 247 //B3 ·7#define NOTE_C4 262 //C4 1（中央C大调）#define NOTE_CS4 277 //C4##define NOTE_D4 294 //D4 2#define NOTE_DS4 311 //D4##define NOTE_E4 330 //E4 3#define NOTE_F4 349 //F4 4#define NOTE_FS4 370 //F4##define NOTE_G4 392 //G4 5#define NOTE_GS4 415 //G4##define NOTE_A4 440 //A4 6#define NOTE_AS4 466 //A4##define NOTE_B4 494 //B4 7#define NOTE_C5 523 //C5 1·#define NOTE_CS5 554 //C5##define NOTE_D5 587 //D5 2·#define NOTE_DS5 622 //D5##define NOTE_E5 659 //E5 3·#define NOTE_F5 698 //F5 4·#define NOTE_FS5 740 //F5##define NOTE_G5 784 //G5 5·#define NOTE_GS5 831 //G5##define NOTE_A5 880 //A5 6·#define NOTE_AS5 932 //A5##define NOTE_B5 988 //B5 7·#define NOTE_C6 1047 //C6 1··#define NOTE_CS6 1109 //C6##define NOTE_D6 1175 //D6 2··#define NOTE_DS6 1245 //D6##define NOTE_E6 1319 //E6 3··#define NOTE_F6 1397 //F6 4··#define NOTE_FS6 1480 //F6##define NOTE_G6 1568 //G6 5··#define NOTE_GS6 1661 //G6##define NOTE_A6 1760 //A6 6··#define NOTE_AS6 1865 //A6##define NOTE_B6 1976 //B6 7··#define NOTE_C7 2093 //C7 1···#define NOTE_CS7 2217 //C7##define NOTE_D7 2349 //D7 2···#define NOTE_DS7 2489 //D7##define NOTE_E7 2637 //E7 3···#define NOTE_F7 2794 //F7 4···#define NOTE_FS7 2960 //F7##define NOTE_G7 3136 //G7 5···#define NOTE_GS7 3322 //G7##define NOTE_A7 3520 //A7 6···#define NOTE_AS7 3729 //A7##define NOTE_B7 3951 //B7 7···#define NOTE_C8 4186 //C8 1····#define NOTE_CS8 4435 //C8##define NOTE_D8 4699 //D8 2····#define NOTE_DS8 4978 //D8#

用到的库函数有LiquidCrystal和Wire，软件没有自带的可自行进行下载，下载方式在arduino专栏—三位一体数码管那篇文章里有提到，下面是主机程序的代码，注释很全

#include "pitches.h"
#include <LiquidCrystal.h>
#include <Wire.h>#define Trig 4    //超声波引脚   向Trig输入一个10uS以上的高电平，可触发模块测距
#define Echo 3    //当测距结束时，Echo会输出一个高电平，电平宽度为超声波往返时间之和。#define Buzzer 8  //蜂鸣器引脚
#define KeyPin1 5 //按键1、2、3的引脚
#define KeyPin2 6
#define KeyPin3 7int KEY_NUM1 = 0; //按键变量赋初值
int KEY_NUM2 = 0;
int KEY_NUM3 = 0;IRrecv irrecv(PIN_RECV);
decode_results results;const int rs = 9, en = 10, d4 = 13, d5 = 12, d6 = 11, d7 = 2; //LCD1602的引脚设计
int vol =0;     //光敏传感器OUT引脚接A0
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);  //初始化LCD1602int num = 0;    //用来记录客流量的变量num
int y = 0;      //用来记录幸运人数的变量yint a = 1;
int b = 2;
int c = 3;
int d = 4;
int *s[] = {&a, &b, &c, &d};    //主机向从机传送数据时所用到的指针数组//生日快乐歌对应的旋律和持续时间
int melody1[] = {NOTE_G4,  NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_G4, NOTE_C5, NOTE_B4, 0,NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_G4, NOTE_D5, NOTE_C5, 0, NOTE_G4,NOTE_G4, NOTE_G5, NOTE_E5, NOTE_C5, NOTE_B4,  NOTE_A4, 0,NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_E5, NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_C5, 0,};
int noteDurations1[] = {8,8,4,4,4,4, 4, 8,8,4,4,4,4, 4, 8,8,4,4,4,4,2, 8, 8,8,4,4,4,2, 4,};//两只老虎对应的旋律和持续时间
int melody2[]={NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_E4,  NOTE_C4,  NOTE_C4,  NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_C4, NOTE_E4, NOTE_F4, NOTE_G4, NOTE_E4, NOTE_F4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_G4, NOTE_F4, NOTE_E4, NOTE_C4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_G4, NOTE_F4, NOTE_E4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_G3, NOTE_C4, 0, NOTE_D4, NOTE_G3, NOTE_C4, 0,};
int noteDurations2[]={8,8,8,8, 8,8,8,8, 8,8,4, 8,8,4, 8,8,8,8,4,4, 8,8,8,8,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4,};//小星星对应的旋律和持续时间
int melody3[] = {NOTE_C4,NOTE_C4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_A4,NOTE_G4,NOTE_F4,NOTE_F4,NOTE_E4,NOTE_E4,NOTE_D4,NOTE_D4,NOTE_C4,NOTE_G4,NOTE_G4,NOTE_F4,NOTE_F4,NOTE_E4,NOTE_E4,NOTE_D4,NOTE_G4,NOTE_G4,NOTE_F4,NOTE_F4,NOTE_E4,NOTE_E4,NOTE_D4,NOTE_C4,NOTE_C4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_A4,NOTE_G4,NOTE_F4,NOTE_F4,NOTE_E4,NOTE_E4,NOTE_D4,NOTE_D4,NOTE_C4};
int noteDurations3[] = {4, 4, 4, 4, 4, 4, 2, 4,4,4,4,4,4,2,4, 4, 4, 4, 4, 4, 2, 4,4,4,4,4,4,2,4, 4, 4, 4, 4, 4, 2, 4,4,4,4,4,4,2};void BUZZER(){      //有顾客到来时的响声代码模块for(int i=0;i<80;i++){digitalWrite(Buzzer, HIGH);delay(1);digitalWrite(Buzzer, LOW);delay(1);}}void BUZZER1(){//歌曲1：生日快乐for(int thisNote = 0; thisNote < 29; thisNote++) {int noteDuration = 1000/noteDurations1[thisNote];tone(8, melody1[thisNote],noteDuration);int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;delay(pauseBetweenNotes);noTone(8);}}void BUZZER2(){//歌曲2：两只老虎for(int thisNote = 0; thisNote < 29; thisNote++){int noteDuration = 1000/noteDurations2[thisNote];//计算旋律持续时间//1秒（1000ms）除以音符类型//比如：四分音符：1000/noteDurations[thisNote],//八分音符：1000/noteDurations[thisNote].tone(8,melody2[thisNote], noteDuration);//播放音乐int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;//为了区别不同旋律，设置一个最小的间隔时间,一般设置为旋律持续时间的130%比较合适delay(pauseBetweenNotes);noTone(8);}}//停止当前旋律播放void BUZZER3(){//歌曲3：小星星for(int thisNote = 0; thisNote < 29; thisNote++) {int noteDuration = 1000/noteDurations3[thisNote];tone(8, melody3[thisNote],noteDuration);int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;delay(pauseBetweenNotes);noTone(8);}}void ScanKey1(){    //按键1KEY_NUM1 = 0;     //清空变量                 if(digitalRead(KeyPin1) == LOW)  //判断按键1是否按下 {delay(20);        //防抖动               if(digitalRead(KeyPin1) == LOW){ KEY_NUM1 = 1;      //改变KEY_NUM1的值           while(digitalRead(KeyPin1) == LOW);}}   //等待按键松开    if(KEY_NUM1 == 1){ BUZZER1(); DataTransfer2();}} //播放歌曲1，并且向从机发送整型数据2void ScanKey2(){    //按键2KEY_NUM2 = 0;     //清空变量                  if(digitalRead(KeyPin2) == LOW)   //判断按键2是否按下{delay(20);      //防抖动                  if(digitalRead(KeyPin2) == LOW){ KEY_NUM2 = 1;    //改变KEY_NUM2的值           while(digitalRead(KeyPin2) == LOW);}}    //等待按键松开   if(KEY_NUM2 == 1){BUZZER2(); DataTransfer3(); } } //播放歌曲2，并且向从机发送整型数据3void ScanKey3(){    //按键3KEY_NUM3 = 0;     //清空变量                 if(digitalRead(KeyPin3) == LOW)   //判断按键3是否按下{delay(20);    //防抖动                    if(digitalRead(KeyPin3) == LOW){ KEY_NUM3 = 1;   //改变KEY_NUM3的值             while(digitalRead(KeyPin3) == LOW);}}  //等待按键松开    if(KEY_NUM3 == 1){BUZZER3(); DataTransfer4();}}  //播放歌曲3，并且向从机发送整型数据4void RangeFree(){   //超声波测距模块long IntervalTime = 0;    //时间变量digitalWrite(Trig,HIGH);  //向Trig输入一个15uS以上的高电平，触发模块测距delayMicroseconds(15);    digitalWrite(Trig,LOW);IntervalTime = pulseIn(Echo,HIGH);    //Echo输出一个高电平，电平宽度为超声波往返时间之和，将值赋给IntervalTimefloat S = IntervalTime/58.00;         //计算距离（cm）Serial.print("测距：");Serial.print(S);Serial.println("cm");if(S < 10){             //当距离小于10cm时，蜂鸣器执行BUZZER（）函数，num值加1，主机向从机发送数据1；如果num值增为10的倍数，y增1BUZZER();num++;if(num%10 == 0) y++;DataTransfer1();}        elseS = 0;IntervalTime = 0;}void LCD(){      //LCD显示模块vol = analogRead(0);   读取A0的值lcd.setCursor(0, 1);   //设置光标定位到第0列，第1行（从0开始）Serial.println(vol,DEC);   //串口打印环境光值lcd.print("AmbientLight=");  //显示屏显示AmbientLight=lcd.print(vol);              //显示屏显示环境光值lcd.setCursor(0, 0);   //设置光标定位到第0列，第0行lcd.print("number=");lcd.print(num);lcd.setCursor(10, 0);    //设置光标定位到第10列，第0行lcd.print("Y=");lcd.print(y);delay(200);} void DataTransfer1(){Wire.beginTransmission(4); // 向地址位8的从机指定要传送到的主机地址Wire.write("c = ");            // 将要发送的数据加入发送队列  //发送字符串Wire.write(*s[0]);             //调用指针发送数据1Wire.endTransmission();     // 结束发送，以使从机正常接收数据delay(500);}void DataTransfer2(){Wire.beginTransmission(4); // 向地址位8的从机指定要传送到的主机地址Wire.write("c = ");            // 将要发送的数据加入发送队列 //发送字符串Wire.write(*s[1]);             //调用指针发送数据2Wire.endTransmission();     // 结束发送，以使从机正常接收数据delay(500);} void DataTransfer3(){Wire.beginTransmission(4); // 向地址位8的从机指定要传送到的主机地址Wire.write("c = ");            // 将要发送的数据加入发送队列 //发送字符串Wire.write(*s[2]);             //调用指针发送数据3Wire.endTransmission();     // 结束发送，以使从机正常接收数据delay(500);} void DataTransfer4(){Wire.beginTransmission(4); // 向地址位8的从机指定要传送到的主机地址Wire.write("c = ");            // 将要发送的数据加入发送队列 //发送字符串Wire.write(*s[3]);             //调用指针发送数据4Wire.endTransmission();     // 结束发送，以使从机正常接收数据delay(500);} void setup(){      pinMode(Echo,INPUT);    //Echo引脚设置为输入模式pinMode(Trig,OUTPUT);Serial.begin(9600);     //串口初始化pinMode(Buzzer,OUTPUT);pinMode(KeyPin1,INPUT_PULLUP);    //按键引脚设置为输入上拉模式pinMode(KeyPin2,INPUT_PULLUP);pinMode(KeyPin3,INPUT_PULLUP);pinMode(13,OUTPUT);pinMode(0,OUTPUT);lcd.begin(16, 2);   //设置LCD要显示的列数、行数，即2行16列Wire.begin();     //作为主机加到IIC总线}void loop(){ RangeFree();ScanKey1();ScanKey2();ScanKey3();LCD();delay(500);}

至此主机的程序填写完毕

下面看一下从机程序，从机需要做的就是接收从主机发来的数据，然后控制相对应的LE灯程序进行执行

#include<Wire.h>
#define LED1 2      //定义12个LED灯引脚
#define LED2 3
#define LED3 4
#define LED4 5
#define LED5 6
#define LED6 7
#define LED7 8
#define LED8 9
#define LED9 10
#define LED10 11
#define LED11 12
#define LED12 13int  t=0;         //IIC通信用到的标志位void setup(){   for(int i=2;i<14;i++)pinMode(i,OUTPUT);    //初始化端口Wire.begin(4);      //作为从机加入IIC总线，从机地址为4  Wire.onReceive(receiveEvent);      //注册一个IIC事件Serial.begin(9600);      //  初始化串口}void sty1(){    //12个LED灯同时闪烁for(int i=2;i<14;i++)digitalWrite(i,HIGH);delay(200);for(int i=13;i>1;i--)digitalWrite(i,LOW);delay(200);  }void sty2(){    //LED5 6 7 8亮，然后1 2 3 4亮；然后1 2 3 4灭，5 6 7 8灭；最后中心的9、10、11、12亮灭for(int i=2;i<6;i++){digitalWrite(i+4,HIGH);delay(200);}for(int i=2;i<6;i++){digitalWrite(i,HIGH);delay(200);}for(int i=10;i<14;i++){digitalWrite(i,HIGH);delay(200);}for(int i=13;i>9;i--){digitalWrite(i,LOW);delay(200);}for(int i=9;i>5;i--){digitalWrite(i-4,LOW);delay(200);}for(int i=9;i>5;i--){digitalWrite(i,LOW);delay(200);}for(int i=9;i<14;i++){digitalWrite(i,HIGH);delay(200);}for(int i=13;i>8;i--){digitalWrite(i,LOW);delay(200);}    }void sty3(){    //首先LED1 5 9亮；然后1 5 9灭的同时，3、4 7、8 11、12亮；最后3、4 7、8 11、12灭的同时，2 6 10亮digitalWrite(2,HIGH);delay(200); digitalWrite(6,HIGH);delay(200);digitalWrite(10,HIGH);delay(200);digitalWrite(10,LOW);digitalWrite(4,HIGH);digitalWrite(5,HIGH);delay(200); digitalWrite(6,LOW);digitalWrite(8,HIGH);digitalWrite(9,HIGH);delay(200); digitalWrite(2,LOW);digitalWrite(12,HIGH);digitalWrite(13,HIGH);delay(200);   digitalWrite(3,HIGH);delay(200); digitalWrite(7,HIGH);delay(200);digitalWrite(11,HIGH);delay(200);  digitalWrite(11,LOW);delay(200); digitalWrite(7,LOW);delay(200);digitalWrite(3,LOW);delay(200);                                     }void sty4(){  //样式4：从外围向中心亮，再从中心向外围灭for(int i=2;i<6;i++)digitalWrite(i,HIGH);delay(200);for(int i=2;i<6;i++)digitalWrite(i+4,HIGH);delay(200);for(int i=2;i<6;i++)digitalWrite(i+8,HIGH);delay(200); for(int i=13;i>9;i--)digitalWrite(i,LOW);   delay(200); for(int i=13;i>9;i--)digitalWrite(i-4,LOW);   delay(200);for(int i=13;i>9;i--)digitalWrite(i-8,LOW);   delay(200);                  }void loop(){if(t==1) sty1();    //t值对应的LED流水灯样式if(t==2) sty2();  if(t==3) sty3();if(t==4) sty4();     delay(200); }void receiveEvent(int howMany){当主机发送的数据被收到时，将触发receiveEvent（）事件while(1<Wire.available()) {    //循环读取收到的数据，最后一个数据单独接收char c=Wire.read();       //以字符形式接收数据Serial.print(c);}         //  串口输出该字符int x= Wire.read();     //以整形形式接收数据Serial.println(x);      //串口输出改整型变量if(x == 1)  t=1;        //读取x的值，更改对应的t值if(x == 2)  t=2;if(x == 3)  t=3;if(x == 4)  t=4;}

所谓的LED灯样式大家可以自行更改，给大家看一下我当时的LED灯分布图

写在最后
说一下我在做这个简单的项目是踩到的坑，其实严格意义上来说也不是坑，只能说是我这个新手会犯的错误
① 红外遥控和蜂鸣器的定时器冲突
②从机接收数据时，不可以在从机的receiveEvent()中写入过多的代码，如果想让其执行某些代码块，可通过标志位的设置将执行代码的过程转移到loop函数。