【Arduino实验笔记】机械臂篇（二） 开关控制LED灯

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前言

本章节介绍如何通过按键控制LED灯，在上一章节中，我们学习了如何控制IO输出电平。而本章节，我们将学会如何读取IO输入的电平。

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硬件介绍

观察独立按键，共有四个引脚，其中两组间距较短，而另两组间距较长。间距长的两组引脚之间是连接在一起的，而短间距引脚之间初始状态是断开的，当按键被按下时，四个引脚被接通，可视作一根导线。

一般情况下，独立按键只需要接两个脚即可使用。其中一个引脚接地，另一个引脚由单片机IO口控制。

独立按键的详细介绍请参考另一篇博客《51单片机开关篇》

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实物接线图

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软件实现

为了读取引脚的输入情况，我们需要借助串口工具。幸运的是，Arduino IDE中集成了串口显示窗口，我们可以十分方便地通过几行代码就实现打印引脚状态。

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库函数介绍

首先，介绍几个核心库中的函数。详细的移步至官方函数手册。

• 数字引脚读取
  uint8_t digitalRead(uint8_t pin)
  • pin: 引脚号
  • 返回值: 引脚电平高低
    • 低电平： LOW
    • 高电平： HIGH

串口库（Serial）属于内置核心库，无需#include预编译指令包含。本节使用到的函数如下。

• 串口初始化
  Serial.begin(baud)
  • baud: 波特率，需与串口窗口中保持一致。
• 串口打印
  Serial.println(chara)
  • chara: 可接收任意类型数据。
  • 打印后开启新行。

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程序代码

// 2022.11.18
// Author:Qiu

#define KEY_PORT 2   // 2号引脚

void setup() {
    
    
  // 设置串口波特率
  Serial.begin(9600);
  // 将2号引脚设置为输入上拉
  pinMode(KEY_PORT, INPUT_PULLUP);
  // 将13号引脚设置为输出; 
  // #define LED_BUILTIN 13
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
    
    
  // 读取2号引脚的状态
  boolean buttonState = digitalRead(KEY_PORT);
  // 在串口窗口打印引脚状态
  Serial.println(buttonState);
  // 判断控制灯:0-按下；1-没按
  if(buttonState){
    
    
    // 熄灭，写入低电平
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  }else{
    
    
    // 点亮，写入高电平
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  }
  // 读取存在间隔，保证稳定
  delay(1);
}

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下一篇的目标

我们希望更加高级的控制LED灯，比如，动态调节它的亮度，而不是简单的亮灭。我们下一篇再见！

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总结

通过本章，你学会了如何读取数字IO口的高低电平，并借助串口相关函数完成了按键的控制LED的实验。这为未来我们控制机械臂奠定了坚实的基础！