Arduino教程 Lesson 9 -- 震动探测

震动传感器，我们从名字中应该就可以判断，传感器能够检测震动中的物体。我们用什么来做震动传感器呢？那就是滚珠开关。滚珠开关，其内部含有导电珠子，器件一旦震动，珠子随之滚动，就能使两端的导针导通。

通过这个原理，我们可以做一些小玩具结合起来。只要传感器检测到东西震动，就会有信号输出。这里，我们想通过滚珠开关做个简单的震动传感器，并把震动传感器和LED的结合，当传感器检测到物体震动时，LED亮起，停止震动时，LED关闭。

所需元件

1× 滚珠开关 SW200D
1× 5mm LED灯
1× 220欧电阻

STEP 1：硬件连接
从滚珠开关这个名字，我们可以把它和什么联想在一起呢？就是按键开关，滚珠开关和 Arduino教程 Lesson 4 --互动交通信号灯中介绍的按钮在硬件连接是完全相同的，原理也相似。只是使用方法不同而已。可以把下图对应交通灯的一起看，你会发现很多相似之处。滚珠开关也需要一个下拉电阻，LED需要一个限流电阻。

STEP 2：输入代码

完成硬件连接后，打开Arduino IDE,输入下面这段代码。

//项目八 – 震动传感器
int SensorLED = 13; //定义LED为数字引脚13
int SensorINPUT = 3; //连接震动开关到中断1，也就是数字引脚3
unsigned char state = 0;
void setup() {
pinMode(SensorLED, OUTPUT); //LED为输出模式
pinMode(SensorINPUT, INPUT); //震动开关为输入模式
//低电平变高电平的过程中，触发中断1，调用blink函数
attachInterrupt(1, blink, RISING);
}
void loop(){
if(state!=0){ // 如果state不是0时
state = 0; // state值赋为0
digitalWrite(SensorLED,HIGH); // 亮灯
delay(500); //延时500ms
}
else
digitalWrite(SensorLED,LOW); // 否则，关灯
}
void blink(){ //中断函数blink()
state++; //一旦中断触发，state就不断自加
}

复制代码

当我们晃动板子时，LED灯也会随之亮，一旦停止晃动，LED灯又恢复到熄灭的状态。

STEP 3：代码回顾

先大致说下代码的运行过程。在没有任何打扰的情况下，程序在不断运行着…，让LED一直处于关闭。突然，被人打扰了（也就是晃动板子），就跳到中断函数blink()中（当然进入中断也是要条件的，我们后面说）。此时，state不断自加，连锁反应的，主函数中if函数检测到state不为0了，那么就让LED亮起了，同时又重新让state为0，等待下一次中断。如果没有中断的话，LED有恢复到关闭的状态。

中断函数attachInterrupt()
什么是中断？打个比方吧，比如你在家好好的看电视，突然家里电话铃响了，那么你不得不停下看电视，先去接电话，等接完电话后，你又可以继续看电视啦！在整个过程中，接电话就是一个中断过程，电话铃响就是中断的标志，或者说是中断条件。

现在知道中断是什么意思了，再回到 attachInterrupt()函数，它是一个当外部发生中断时，才被唤醒的函数。区别于其他函数，它依附于中断引脚才发生。大多数板子都有两个外部中断引脚：数字引脚2（中断0）和数字引脚3（中断1）。中断0与中断1是中断号，在函数中需要用到。不同板子，中断号对应引脚可能不同，可以查阅Arduino官方编程语法手册（ http://arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt）。

attachInterrupt()需要三个传递参数：

attachInterrupt(interrupt, function, mode)

复制代码

interrupt：中断号0或者1。如果选择0的话，连接到数字引脚2上，选择1的话，连接到数字引脚3上。

function：调用的中断函数名。写中断函数时，需要特别说明以下三点：

我们在写中断函数的时候，该函数不能含有参数和返回值。也就是说，要是一个无返回值的函数。
中断函数中不要使用delay()和millis()函数，因为数值不会继续变化。
中断函数中不要读取串口，串口收到的数据可能会丢失。

mode：中断的条件。只有特定的以下四种情况：

LOW：当引脚为低电平时，触发中断。
CHANGE 当引脚电平发生改变时，触发中断。
RISING 当引脚由低电平变为高电平时，触发中断。
FALLING 当引脚由高电平变为低电平时，触发中断。

知道了attachInterrupt()函数的用法，回归到我们的代码中：

attachInterrupt(1, blink, RISING);

复制代码

对应上面说明看。1，指中断号1。所以滚珠开关接到数字引脚3。blink是我们下面要调用的中断函数。RISING，指引脚3在由低变为高的一瞬间，中断触发。

为什么要选RISING呢？由于硬件我们还没提到，我们就先滚珠开关想象成按键。在按键没按下的时，是断开的，引脚3处于低的状态。一旦被按下，就和5V导通，变为高。这个过程是引脚由低电平变高电平的过程，所以选择RISING模式。

STEP 4：硬件回顾

滚珠开关

滚珠开关，也叫做珠子开关，震动开关等等。虽然叫法不同，不过原理是相同的。就是通过珠子滚动接触导针的原理来控制电路的通断。看下结构图就明白了。

滚珠开关内部两个珠子，通过珠子滚动接触导针的原理来控制电路的接通或者断开。传感器震动或者晃动时，珠子就会接触导针，从而导通。还需要注意的一点是，由于滚珠开关的内部构造，滚珠开关只有一头是导通的，金色导针一端是导通的，银色导针一端是不导通的。这也就是为什么，往金色一端倾斜，灯会点亮，而偏向银色一端倾斜时，灯不会被点亮的原因。

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