Arduino制作实践课程（2）可控制的花样流水灯

上周的课程我们熟悉了arduino的一些基本的操作，主要熟悉的是数字端口的设置（pinMode）和写操作（digitalWrite）。其实对于一个控制系统而言，必须至少有三部分，第一部分为输入，第二部分处理，第三部分为输出，即（input，output，processing）。

根据这样的标准来说，我们上周的流水灯仅仅是可以输出的一个装置，还算不得可以交互的系统，本周我们重点来了解arduino的输入时如何实现的。我们仍然通过流水灯来呈现其实现过程。

一、可以开关的LED灯
这个实验要实现的是按下开关按钮流水灯才开始工作，再次按下按钮则停止流水灯。实物接线图如下：

1、基本代码如下：

int  btnPressCount=0;
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(1,INPUT);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
if(digitalRead(1)==HIGH)
  btnPressCount++;

if(btnPressCount%2)
  digitalWrite(10,HIGH);
  else
    digitalWrite(10,LOW);
}

这里注意，我们采用计数然后取余的方式记录是开或关，来达到控制的目的，但这样的电路有的时候是不稳定的，我们会发现手稍稍抖动就会计数，按一下计数几次的情形就出现了。我们可以通过软件算法或者硬件来避免这样的情况。

2、简单的防抖算法
下面的代码就进行了最简单的防抖，相比上面的代码其实就是在loop的第一句加上了一个延迟500毫秒delay(500),别小看这个延迟语句，在我们从容的按键的时候程序变的非常稳定。

int  btnPressCount=0;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(10,OUTPUT);
  pinMode(1,INPUT);
  digitalWrite(10,HIGH);
  digitalWrite(1,HIGH);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
delay(500);	//去抖动作用
if(digitalRead(1)==LOW)
   btnPressCount++;
   
 if(btnPressCount%2)
  digitalWrite(10,LOW);
else
  digitalWrite(10,HIGH);
}

我们可以想见一下，loop运行非常之快，都在微妙级以下，那么我们的按钮手动动作基本都在200毫秒以上一次，所以我们按一下，digitalRead将读到无数次的low信号。所以我们这加入延迟半秒，这样基本保证了在按钮按下和弹起的这一段时间内loop只循环了一次。这样我们的计数就准确了（当然，如果我们按键时间过长也会导致多次计数）。

二、可以控制花样的流水灯

有了上面的btnPressCount后我们则可以引入更多的控制花样了，比如我们接下来要实现的流水灯花样，

loop(){
 if(btnPressCount%2)
fun1();
 if(btnPressCount%3)
fun2();
}
//流水灯花样1
void fun1()
{
}
//流水灯花样2
void fun2()
{
}
//流水灯花样3
void fun3()
{
}

我们可能发现，上面的代码在前三次是可以准确实现花样切换，但一旦超过6次就会出现问题，问题就出在取余运算上，6能够被2和3同时除尽，至于8,9,10等数那就有更多的取余数了。所以我们可以通过switch~case选择语句来完成，大致代码改进如下：

int  btPressCount=0;
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(1,INPUT);
}

void loop() {
  
  // put your main code here, to run repeatedly:
if(digitalRead(1)==HIGH)
  btPressCount++;


switch(btPressCount)
{
case 1:
fun1();
break;
case 2:
fun2();
break;
case 3:
fun2();
break;
default:
btPressCount=0;
break;
}

}



//流水灯花样1
void fun1()
{
  
}
//流水灯花样2
void fun2()
{
  
}
//流水灯花样3
void fun3()
{
  
}

上面我们没有具体完成每个花样的具体代码，但其思路已经非常具体了。听过本周的课程，我们了解了arduino如何接收输入方面的内容，以及C++中的switch语句的用法（对比if~else）的优点。