Arduino入门教程3:开关

在上篇教程中我们了解了如何使用Arduino来控制LED灯，在这篇教程中我们会在上篇的基础上，添加一个按钮，来使用按钮控制LED灯。为此，我们需要：

- 一个按键开关

- 一个10K欧姆电阻

- 一些跳线

- 面包版

若是要使用外接LED的话，还需要上篇教程（教程2）中所提及的材料。

现在，将这些元件以以下方式连接到面包版上：

这个电路的工作原理如下：

当这个开关没有闭合时，也就是没有被按下时，5V的电路与Arduino的2接口间是断开的，此时2接口与地线想接，所以Arduino从2接口所获的输入为LOW。

当开关闭合时，2接口与5V相接，从而导致Arduino接收到HIGH的输入。通过代码编程，我们可以通过这个Arduino所接收的输入变化，来控制LED灯。

代码如下：

const int buttonPin = 2;

const int ledPin = 13;

int buttonState = 0;

void setup() {

pinMode(ledPin, OUTPUT);

pinMode(buttonPin, INPUT);

void loop() {

buttonState = digitalRead(buttonPin);

if (buttonState == HIGH) {

digitalWrite(ledPin, HIGH);

} else {

digitalWrite(ledPin, LOW);

逐行分解，这段代码的功能如下：

将这个代码所要使用的两个接口数值保存在常量内

const int buttonPin = 2;

const int ledPin = 13;

将开关的状态保存在buttonState值内

int buttonState = 0;

将LED接口设置为输出口；将开关接口设置为输入口

pinMode(ledPin, OUTPUT);

pinMode(buttonPin, INPUT);

使用digitalRead功能检查开关状态

buttonState = digitalRead(buttonPin);

如果开关被按，那么。。。

if (buttonState == HIGH) {

将LED灯打开

digitalWrite(ledPin, HIGH);

如果是其他状态（开关没有被按）。。。

} else {

将LED灯熄灭

digitalWrite(ledPin, LOW);

学习过电子电路的小伙伴们应该都会了解，当一个物理开关被打开或闭合的时候，都会出现一种叫做开关抖动的效果。每当一个开关有状态转换时，这个电路都会有一个数十毫秒的不稳定状态。如下图所示，这种状态体现在这个电路会反复在开与关这两种状态间“抖动”。当一个电路信息被数字化系统所接收时，就像我们现在运用Arduino这种情况，这种抖动很可能被解读为按钮在短时间内有大量的开关，从而导致程序的错误运行。

为了避免这种情况，我们可以在代码里编入一个去抖动开关（debouncer）。这个去抖动开关会在短时间内两次，或多次检查开关状态，以确认开关是否真的处于开或者关的状态。

这段代码如下：

const int buttonPin = 2;

const int ledPin = 13;

int ledState = HIGH;

int buttonState;

int lastButtonState = LOW;

unsigned long lastDebounceTime = 0;

unsigned long debounceDelay = 50;

void setup() {

pinMode(buttonPin, INPUT);

pinMode(ledPin, OUTPUT);

digitalWrite(ledPin, ledState);

void loop() {

int reading = digitalRead(buttonPin);

if (reading != lastButtonState) {

lastDebounceTime = millis();

if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {

if (reading != buttonState) {

buttonState = reading;

if (buttonState == HIGH) {

ledState = !ledState;

digitalWrite(ledPin, ledState);

lastButtonState = reading;

逐行分解，这段代码的功能如下：

将LED初始状态设置为打开，并将开关状态设置为不闭合

int ledState = HIGH;

int buttonState;

int lastButtonState = LOW;

初始化一个去抖动初始时间

unsigned long lastDebounceTime = 0;

将重复检查的间隔设置为50毫秒

unsigned long debounceDelay = 50;

将开关状态保存在reading内

int reading = digitalRead(buttonPin);

如果现在读取的开关状态不符合上一次读取的状态的话。。。

if (reading != lastButtonState) {

将当前时间保存为去抖动的初始时间

lastDebounceTime = millis();

如果现在时间减去去抖动初始时间超过了检测间隔。。。

if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {

并如果开关状态发生了变化。。。

if (reading != buttonState) {

将检测到的新开关状态保存

buttonState = reading;

如果开关被按了的话。。。

if (buttonState == HIGH) {

改变LED的状态（开改为关/关改为开）

ledState = !ledState;

将这个变化写入LED灯内

digitalWrite(ledPin, ledState);

将读取的开关状态保存，以便下次运行loop命令时做判定

lastButtonState = reading;

至此，我们可以通过Arduino来制作一个非常简易的灯。有了这段代码，每当我们按下开关时，LED便会亮起，直到我们再次按下时，LED灯则会熄灭。