Arduino学习笔记④ 经典按键实验

墨蓝 2021-12-07 14:23 411阅读 0赞

## 1.前言 ##

我们讲了数字IO口介绍以及做了流水灯演示（主要用到IO口的输出功能），这节课我们讲解一下IO口的输入功能，说到输入功能，最经典的例子莫过于按键实验。废话少说，赶紧上车。

## 2.实验材料 ##

*  按键模块

![image][]

*  LED模块（这里属于共阳极LED模块）

![image][image 1]

*  Mega2560板子  
    注意：这课实验是基于第三课实验材料进行的。

## 3.实验内容 ##

### 3.1 按键实验1 ###

**实验内容：**  
当按住按键时点亮LED，当放开按键后熄灭LED；

**实验代码：**

/**
    * @Desc 按键灯(当按住按键时点亮LED，当放开按键后熄灭LED)
    * @author 单片机菜鸟
    * @Date  2016/12/3
    * 注意：LED的一端接到5V，另外一端接到输出引脚，低电平亮
    *       按键是高电平有效
    */
     
    #define LED  2
    #define KEY  10
     
    int buttonState = HIGH;//记录当前按键状态
     
    void setup() {
      //配置2号引脚作为输出引脚
       pinMode(LED,OUTPUT);
       digitalWrite(LED,HIGH);//灭掉LED
       //配置10号引脚为输入引脚 如果是自己连接普通按键 pinMode(KEY,INPUT_PULLUP),弱上拉
       pinMode(KEY,INPUT);
    }
     
    void loop() {
     
      buttonState = digitalRead(KEY);//读取当前按键状态
      if(buttonState == HIGH){
        //按键按下
        digitalWrite(LED,LOW);//点亮LED
      }else{
        //按键放开
        digitalWrite(LED,HIGH);//熄灭LED
      }
      
    }

### 3.2 按键实验2 ###

**实验内容：**  
当点击一次按键时点亮LED，当再次点击一次按键时熄灭LED（就跟家里灯一样）

**实验代码：**

/**
    * @Desc 按键灯(当点击一次按键时点亮LED，当再次点击一次按键时熄灭LED)
    * @author 单片机菜鸟
    * @Date  2016/12/3
    * 注意：LED的一端接到5V，另外一端接到输出引脚，低电平亮
    *       按键是高电平有效
    */
     
    #define LED  2
    #define KEY  10
     
    int buttonState = HIGH;//记录当前按键状态
    int flag = HIGH;//默认当前灭灯
     
    void setup() {
      //配置2号引脚作为输出引脚
       pinMode(LED,OUTPUT);
       digitalWrite(LED,flag);//灭掉LED
       //配置10号引脚为输入引脚 如果是自己连接普通按键 pinMode(KEY,INPUT_PULLUP),弱上拉
       pinMode(KEY,INPUT);
    }
     
    void loop() {
      buttonState = digitalRead(KEY);//读取当前按键状态
      if(buttonState == HIGH){
        //按键按下
        delay(40);//做一个防抖动延时(确保真是按下了按键而不是错误)
        buttonState = digitalRead(KEY);//再一次读取按键状态
        if(buttonState==HIGH){
          //再次确认是否真的按下了按键,是的话就置反当前灯的状态
          flag = !flag;
          digitalWrite(LED,flag);
        }
      }
    }

我的按键模块的实验结果是：偶尔可以，偶尔又不可以，证明只是简单防抖动肯定是不行的。后面经过查资料用以下防抖动方法：

/**
    * @Desc 按键灯(当点击一次按键时点亮LED，当再次点击一次按键时熄灭LED)
    * @author 单片机菜鸟
    * @Date  2016/12/3
    * 注意：LED的一端接到5V，另外一端接到输出引脚，低电平亮
    *       按键是高电平有效
    */
     
    #define LED  2
    #define KEY  10
     
    int flag = HIGH;//默认当前灭灯
     
    // 定义记录按键当前状态的变量
    int state_btn;
    // 定义记录按键最近一次状态变化的变量，并初始化状态为LOW。
    int lastButtonState = LOW;
    // 定义记录最近一次抖动的时间变量，并初始化时间为0毫秒。
    long lastDebounceTime = 0;
    // 定义延迟抖动的时间变量
    long debouncdDelay = 60;
     
    void setup() {
      //配置2号引脚作为输出引脚
       pinMode(LED,OUTPUT);
       digitalWrite(LED,flag);//灭掉LED
       //配置10号引脚为输入引脚 如果是自己连接普通按键 pinMode(KEY,INPUT_PULLUP),弱上拉
       pinMode(KEY,INPUT);
    }
     
    void loop() {
      int buttonState = digitalRead(KEY);//读取当前按键状态
     
      if(buttonState != lastButtonState){
         //如果按键发生了变化  则重新设置最近一次抖动的时间
         //方法millis()可以获取当前时间，单位统一为毫秒。
         lastDebounceTime = millis();  
      }
      
      // 判断按键按下状态时间间隔是否大于延迟抖动的时间长度。
      if(millis()-lastDebounceTime>debouncdDelay){
        // 判断当前的按键状态是否和之前有所变化
        if(buttonState != state_btn){
           // 如果发生了变化，
           // 则更新按键状态变量。
           state_btn = buttonState;
           if(state_btn == HIGH){
            //再次确认是否真的按下了按键,是的话就置反当前灯的状态
             flag = !flag;
             digitalWrite(LED,flag);
           }
        }
      }
      // 更新按键最近一次状态变化的变量
         lastButtonState = buttonState;
    }

这里的防抖算法的思路是：  
    需要记录一个最近状态 lastButtonState （每读一次引脚状态就记录一次），然后在抖动间隔内（60ms）判断最新状态，只要间隔内状态改变，就不断更新抖动时间的起始点(也就是 lastDebounceTime = millis(); )，直到防抖动满足 millis()-lastDebounceTime>debouncdDelay。之后再判断一下当前状态和之前状态是否改变 buttonState != state\_btn （以防用户按太久了）。

## 4.总结 ##

这节课我们主要学习数字IO口的输入功能，整体上还算简单，主要是注意按键防抖动。

转载于:https://www.cnblogs.com/danpianjicainiao/p/11048630.html

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