Arduino教程-获取输入数字信号

ID:99556 · 发表于 2015-12-19 21:40

Hi，大家好！经过前几次的学习，我们知道了如何让LED神灯进行各种闪烁。在学习的过程中，了解到Arduino的基础知识。单从知识构成来说，我们学习了如何向电器元件发送信号，比如向LED发送的各种闪烁的模拟信号和数字信号。接下来呢，我们将试着挑战一下如何获取电器元件的输入信号。
嗯，这一次我们先试着获取电器元件输入的数字信号。为了完成此次学习，我们需要从硬件和软件两方面做如下准备。
硬件方面

图片来源：Arduino电路配件
具体包括如下：

Arduino UNO电路板（1块）
面包板（1块）
10k电阻（1个）
按键开关（1个）
面包线（3根）

猛然看来，比起前几次来说，一下子多出来不少部件呢！几个部件都不复杂，简单做个介绍。以此图为例，左上方是面包板，是用来连接复杂电路的，以左边E和F行号为界线，分为上半部分和下半部分，这两部分互不连通。上下两部分的横向引脚互不连通，纵向引脚处于连通状态。在用面包板连接电路时。
紧挨着面包板的右侧是10k的电阻，这个不必细说，很简单的元器件。再向右看是一个按键开关，这次要获取的数字信号，就是这个部件发出的。最右侧是面包线，可以看作是普通的导线。下面中间的那个电路板自然是Arduino UNO了，之前就已经介绍过，这里不必多说。
好！这次用到的硬件就这些。
软件方面Arduino官方提供的IDE，和之前一样。
好的！需要准备的东西就这些。下面就开始动手啦！！
连接电路

图片来源：Arduino连接开关按键电路示意图
按照图中所示，将我们准备的元器件连接好。这里有两点需要注意，第一点是开关按键是长方形的，所以要注意插入面包板时的方向。第二点是面包板上下两部分的引脚连通性，横向是不连通的，纵向是连通的。
下面是最后一步！
添加几行代码最后，我们还需要加入几行代码，来获取按键输入的数字信号。
首先，像之前一样，新建一个项目窗口。

图片来源：Arduino官方IDE

// 定义2号引脚为按键插入引脚
int pushButton = 2;
// 对Arduino电路板或相关状态进行初始化方法
void setup() {
// 开启串行通信，并设置其频率为9600。
// 如果没有特别要求，此数值一般都为9600。
Serial.begin(9600);
// 设置2号引脚为信号输入引脚
pinMode(pushButton, INPUT);
}
// 系统调用，无限循环方法
void loop() {
// 读取按键输入针脚的信号值，
// 将其存入buttonState变量。
int buttonState = digitalRead(pushButton);
// 将获取的数字信号值打印到串口显示
Serial.println(buttonState);
// 每次循环之间，延时一毫秒执行
delay(1);
}

复制代码

代码就这么多！这次又出现了几个新面孔，下面做一个介绍。Serial.begin方法的作用是设置串行通信的频率。这里注意一下pinMode方法的第二个参数，在前面几次点亮LED神灯的教程里，这里都是OUTPUT，这次设置的是INPUT，作用与之前相反。之前是对LED设置状态，属于输出值，这里是从按键获取状态，属于输入值。digitalRead顾名思义，调用时输入一个引脚号，可读取这个引脚输入的信号。Serial.println方法将数值打印到串口进行显示。
数一数，这次程序中出现的新面孔，一共只有三个！So easy！最后只需要将程序烧入Arduino即可。

图片来源：Arduino官方IDE的文件编辑菜单选项(注意此处不是指Arduino顶部工具栏)
烧入方法点击上图中，标有向右指向的箭头图标，即可自动完成从编译到烧入整个过程。如果不出意外，此时程序已经烧入Arduino。单击上图最右侧的放大镜图标，打开串口调试窗口。此时窗口正在不停的输出数字0，按下Arduino电路板上的按键按钮，如果一切正常，数字0会变为1。

图片来源：Arduino串口调试窗口
松开按键，输出的数字变为0，按下变为1。
总结至此整个挑战完成！此时就可以获取到Arduino上电器元件的操作状态。通过这次学习，我们可以获取到电器元件所输入的数字信号。当元器件状态改变时，我们可以近乎实时的获取到元器件的当前状态。这为我们以后通过元器件控制其他电气设备提供了一种可能。
下期预告这一次，虽然我们可以获取到按键开关的输入状态。但按键开关的输入状态属于数字信号，属于非连续信号。当需要进行连续渐变控制的时候，数字信号就会显得力不从心。下一次，我们将再接再厉，挑战一下如何获取元器件输入的模拟信号！学完之后，我们就可以通过连续信号对渐变状态进行控制！

ohcoder的系列精彩Arduino教程:
Arduino教程-初识Arduino(包含本教程目录):http://www.51hei.com/bbs/dpj-41334-1.html
Arduino教程-开篇:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41335-1.html
Arduino教程-点亮LED神灯:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41336-1.html
Arduino教程-让LED神灯闪烁:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41337-1.html
Arduino教程-让LED神灯亮度渐变:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41338-1.html
Arduino教程-获取输入数字信号:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41339-1.html
Arduino教程-获取输入模拟信号:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41340-1.html
Arduino教程-另一种时间延迟:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41331-1.html
Arduino教程-按键开关:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41341-1.html
Arduino教程-停止抖动！:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41333-1.html
Arduino教程-抛弃外部电阻！:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41332-1.html
Arduino教程-用按键开关计数:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41330-1.html

………后续持续更新中请打开:http://www.51hei.com/bbs/dpj-41334-1.html

ID:104667 · 发表于 2016-1-29 10:12

你好楼主，为什么我松开按键，输出的数字变为1，按下变为0？

ID:110085 · 发表于 2016-3-21 22:46

reyern

ID:111051 · 发表于 2016-3-27 19:50

请问楼主，Arduino怎么连接wifi模块呢，需要哪些步骤

ID:206017 · 发表于 2017-6-11 16:21

通俗易懂好佩服！！比官方的教学还好

ID:53784 · 发表于 2018-8-25 15:11

“连接电路”没出现？

ID:53784 · 发表于 2018-8-27 11:00

“连接电路”，无图？

ID:53784 · 发表于 2018-8-27 11:09

本节图片有点混乱

ID:835694 · 发表于 2020-10-28 16:22

线路图

ID:859699 · 发表于 2020-12-13 20:49

楼主，我要模拟量的输出有什么程序吗？请告诉我。

ID:859699 · 发表于 2020-12-14 21:22

谁有Arduino的mage328p与MLX9014的电压输出信号程序。

ID:844772 · 发表于 2020-12-15 10:31

q221520amlls 发表于 2016-1-29 10:12
**** 作者被禁止或删除内容自动屏蔽 ****

估计开的时候你让管脚悬空，所以它可能是1或0，状态不一定，可使用内部上拉，如pinMode(pushButton, INPUT_PULLUP);然后，你实际把开关接地了，所以按下是0.楼主没想到有人认真去做了。

ID:337280 · 发表于 2021-5-25 10:31

q221520amlls 发表于 2016-1-29 10:12
**** 作者被禁止或删除内容自动屏蔽 ****

应该是按钮的正负极接反了

帐号		自动登录	找回密码
密码			立即注册