Arduino学习笔记④ 经典按键实验

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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

LED模块（这里属于共阳极LED模块）

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 10int 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 10int 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 10int 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）。