1、第二章 按鈕LED 的顯示一、按鈕LED 延時開關在上一章中我們使用了Arduino 語言編寫了程序，通過程序完成了流水燈的設計與實驗，在這一章中，更加深入，通過程序，來達到手動LED 燈的點亮熄滅，在按下按鈕時，LED 將被點亮，松開按鈕時，LED 將被熄滅，這樣動手參與其中，也會更有吧。二、實驗器件板：1 塊UNOLED 燈：1 個220電阻：1 個10K電阻：1 個面包板：1 塊面包板跳線：若干按鈕：1 個三、連線示意圖：圖 2-1四、硬件連線圖圖 2-2五、硬件知識要點實驗中使用到的按鈕開關為四腳按鈕開關，其內部電路如圖 2-3 所示：圖 2-3限流電阻一般 LED 的最大能承受的電流

2、為 25mA，如若直接將 LED 連接到電路中，當其點亮時，如果電流過大，很容易燒毀。如圖 2-1 所示，我們在 LED 正極串聯了一個電阻 R2，這樣做可以流過 LED 的電流，防止損壞 LED。這個電阻我們稱之為限流電阻。下拉電阻在 UNO 的 2 號引腳到 GND 之前，連接了一個阻值 10K 的電阻。如果沒有該電阻，當未按下按鍵時，2 號引腳會一直處于懸空 狀態，此時使用 digitalRead()2 號引腳狀態，會得到一個不穩定的值（可能是高，也可能是低）。添加這個 R1 電阻到地就是為了穩定引腳的電平，當引腳懸空時，就會識別為低電平。而這種將某節點通過電阻接地的做法，叫做下拉， 這

3、個電阻叫做下拉電阻。當未按下按鍵時，2 號引腳檢測到的輸入電壓為低電平；當按下按鍵時，會導通 2 號引腳和VCC，此時 2 號引腳檢測到的輸入電壓為高電平。通過亮滅。按鍵是否被按下，來LED 的六、程序編寫我們可以在 Arduino IDE 菜單>文件>示例>02.Digital>Button中找到以下程序：/ 設置各引腳別名const int buttonPin = 2; const int ledPin = 13;/連接按鍵的引腳連接 LED 的引腳/ 變量定義int buttonState = 0;/按鍵狀態的變量void setup() / 初始化 LED 引腳

4、為輸出狀態pinMedPin, OUTPUT);/ 初始化按鍵引腳為輸入狀態pinMode(buttonPin, INPUT);void loop()/按鍵狀態并在變量中buttonState = digitalRead(buttonPin);/ if檢查按鍵是否被按下如果按鍵按下，那 buttonState 應該為高電平(buttonState = HIGH) / 點亮 LEDdigitalWrite(ledPin, HIGH);else / 熄滅 LED digitalWrite(ledPin, LOW);七、程序知識要點const 關鍵字代表常量。它是一個變量限定符，用于修改變量的性質，

5、使其變為只讀狀態。這意味著該變量，就像任何相同類型的其他變量一樣使用，但不能改變其值。buttonState：按鈕的狀態。八、拓展閱讀在上面的實驗中，我們在按下按鈕之后，LED 會點亮，松開按鍵后，LED 熄滅，接下來我們將對于電路做一個小的修改，從而實現按下按鈕后，LED 點亮，再次按下按鈕后，LED熄滅。具體電路圖如圖 2-4 所示：圖 2-4在上圖 2-4 中，我們去掉了原來電路中 2 號引腳連接的下拉電阻，并將按鍵的一端連接到GND；同時，原程序 setup（）中的程序，pinMode(buttonPin,INPUT);改為 pinMode(buttonPin,INPUT_PULLUP

6、);這樣能使能該引腳上的內部上拉電阻，等效于在該引腳到 VCC 之間連接一個外部上拉電阻。上拉電阻同下拉電阻一樣，可以穩定 I/O 口電平，不同的是電阻連接到 VCC，將引腳穩定在高電位。這種電阻叫做上拉電阻。這里使用的是內部上拉電阻，也可以使用外部上拉電阻替代。穩定懸空引腳的電平所用電阻 應該選擇合適的阻值，例如 10K。修改之后的程序如下：int buttonPin = 2; int ledPin = 13;boolean ledState=false;/boolean buttonState=true; /LED 狀態按鍵狀態void setup()/ 初始化 I/O 口pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);pinMedPin,OUTPUT);void loop()/ 等待按鍵按下while(digitalRead(buttonPin)=HIGH)/ 當按鍵按下時，點亮或熄滅 LED if(ledState=true)digitalWrite(ledPin,LOW); ledState=!ledState;elsedigitalWrite