Arduino教程-獲取輸入數字信號

ID:99556 · 發表于 2015-12-19 21:40

Hi，大家好！經過前幾次的學習，我們知道了如何讓LED神燈進行各種閃爍。在學習的過程中，了解到Arduino的基礎知識。單從知識構成來說，我們學習了如何向電器元件發送信號，比如向LED發送的各種閃爍的模擬信號和數字信號。接下來呢，我們將試著挑戰一下如何獲取電器元件的輸入信號。
嗯，這一次我們先試著獲取電器元件輸入的數字信號。為了完成此次學習，我們需要從硬件和軟件兩方面做如下準備。
硬件方面

圖片來源：Arduino電路配件
具體包括如下：

Arduino UNO電路板（1塊）
面包板（1塊）
10k電阻（1個）
按鍵開關（1個）
面包線（3根）

猛然看來，比起前幾次來說，一下子多出來不少部件呢！幾個部件都不復雜，簡單做個介紹。以此圖為例，左上方是面包板，是用來連接復雜電路的，以左邊E和F行號為界線，分為上半部分和下半部分，這兩部分互不連通。上下兩部分的橫向引腳互不連通，縱向引腳處于連通狀態。在用面包板連接電路時。
緊挨著面包板的右側是10k的電阻，這個不必細說，很簡單的元器件。再向右看是一個按鍵開關，這次要獲取的數字信號，就是這個部件發出的。最右側是面包線，可以看作是普通的導線。下面中間的那個電路板自然是Arduino UNO了，之前就已經介紹過，這里不必多說。
好！這次用到的硬件就這些。
軟件方面Arduino官方提供的IDE，和之前一樣。
好的！需要準備的東西就這些。下面就開始動手啦！！
連接電路

圖片來源：Arduino連接開關按鍵電路示意圖
按照圖中所示，將我們準備的元器件連接好。這里有兩點需要注意，第一點是開關按鍵是長方形的，所以要注意插入面包板時的方向。第二點是面包板上下兩部分的引腳連通性，橫向是不連通的，縱向是連通的。
下面是最后一步！
添加幾行代碼最后，我們還需要加入幾行代碼，來獲取按鍵輸入的數字信號。
首先，像之前一樣，新建一個項目窗口。

圖片來源：Arduino官方IDE

// 定義2號引腳為按鍵插入引腳
int pushButton = 2;
// 對Arduino電路板或相關狀態進行初始化方法
void setup() {
// 開啟串行通信，并設置其頻率為9600。
// 如果沒有特別要求，此數值一般都為9600。
Serial.begin(9600);
// 設置2號引腳為信號輸入引腳
pinMode(pushButton, INPUT);
}
// 系統調用，無限循環方法
void loop() {
// 讀取按鍵輸入針腳的信號值，
// 將其存入buttonState變量。
int buttonState = digitalRead(pushButton);
// 將獲取的數字信號值打印到串口顯示
Serial.println(buttonState);
// 每次循環之間，延時一毫秒執行
delay(1);
}

復制代碼

代碼就這么多！這次又出現了幾個新面孔，下面做一個介紹。Serial.begin方法的作用是設置串行通信的頻率。這里注意一下pinMode方法的第二個參數，在前面幾次點亮LED神燈的教程里，這里都是OUTPUT，這次設置的是INPUT，作用與之前相反。之前是對LED設置狀態，屬于輸出值，這里是從按鍵獲取狀態，屬于輸入值。digitalRead顧名思義，調用時輸入一個引腳號，可讀取這個引腳輸入的信號。Serial.println方法將數值打印到串口進行顯示。
數一數，這次程序中出現的新面孔，一共只有三個！So easy！最后只需要將程序燒入Arduino即可。

圖片來源：Arduino官方IDE的文件編輯菜單選項(注意此處不是指Arduino頂部工具欄)
燒入方法點擊上圖中，標有向右指向的箭頭圖標，即可自動完成從編譯到燒入整個過程。如果不出意外，此時程序已經燒入Arduino。單擊上圖最右側的放大鏡圖標，打開串口調試窗口。此時窗口正在不停的輸出數字0，按下Arduino電路板上的按鍵按鈕，如果一切正常，數字0會變為1。

圖片來源：Arduino串口調試窗口
松開按鍵，輸出的數字變為0，按下變為1。
總結至此整個挑戰完成！此時就可以獲取到Arduino上電器元件的操作狀態。通過這次學習，我們可以獲取到電器元件所輸入的數字信號。當元器件狀態改變時，我們可以近乎實時的獲取到元器件的當前狀態。這為我們以后通過元器件控制其他電氣設備提供了一種可能。
下期預告這一次，雖然我們可以獲取到按鍵開關的輸入狀態。但按鍵開關的輸入狀態屬于數字信號，屬于非連續信號。當需要進行連續漸變控制的時候，數字信號就會顯得力不從心。下一次，我們將再接再厲，挑戰一下如何獲取元器件輸入的模擬信號！學完之后，我們就可以通過連續信號對漸變狀態進行控制！

ohcoder的系列精彩Arduino教程:
Arduino教程-初識Arduino(包含本教程目錄):http://m.zg4o1577.cn/bbs/dpj-41334-1.html
Arduino教程-開篇:http://m.zg4o1577.cn/bbs/dpj-41335-1.html
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………后續持續更新中請打開:http://m.zg4o1577.cn/bbs/dpj-41334-1.html

ID:104667 · 發表于 2016-1-29 10:12

你好樓主，為什么我松開按鍵，輸出的數字變為1，按下變為0？

ID:110085 · 發表于 2016-3-21 22:46

reyern

ID:111051 · 發表于 2016-3-27 19:50

請問樓主，Arduino怎么連接wifi模塊呢，需要哪些步驟

ID:206017 · 發表于 2017-6-11 16:21

通俗易懂好佩服！！比官方的教學還好

ID:53784 · 發表于 2018-8-25 15:11

“連接電路”沒出現？

ID:53784 · 發表于 2018-8-27 11:00

“連接電路”，無圖？

ID:53784 · 發表于 2018-8-27 11:09

本節圖片有點混亂

ID:835694 · 發表于 2020-10-28 16:22

線路圖

ID:859699 · 發表于 2020-12-13 20:49

樓主，我要模擬量的輸出有什么程序嗎？請告訴我。

ID:859699 · 發表于 2020-12-14 21:22

誰有Arduino的mage328p與MLX9014的電壓輸出信號程序。

ID:844772 · 發表于 2020-12-15 10:31

q221520amlls 發表于 2016-1-29 10:12
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估計開的時候你讓管腳懸空，所以它可能是1或0，狀態不一定，可使用內部上拉，如pinMode(pushButton, INPUT_PULLUP);然后，你實際把開關接地了，所以按下是0.樓主沒想到有人認真去做了。

ID:337280 · 發表于 2021-5-25 10:31

q221520amlls 發表于 2016-1-29 10:12
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應該是按鈕的正負極接反了

ID:1149997 · 發表于 2025-5-23 09:24

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