玩转Mixly – 2、Arduino AVR编程 之 输入输出 |
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以下内容源自Mixly官方技术文档:
https://mixly.readthedocs.io/zh_CN/latest/Arduino/AVR/01Input-Output.html
输入/输出 输入/输出所包含的指令主要分为四部分:控制管脚的输入输出(按信号类型可分为数字信号和模拟信号)、中断、脉冲长度及ShiftOut。 输入输出:数字输入、数字输出、模拟输入、模拟输出 中断控制:定义中断,取消中断 脉冲长度 移位输出 1.数字输出 1 2 digitalWrite(0,HIGH);//输出高电平 digitalWrite(0,LOW);//输出低电平
1.1 描述 给一个数字引脚写入HIGH或者LOW。 1.2 参数 管脚: 引脚编号(如1,5,10,A0,A3) 值: 高 或 低 1.3 范例 将13号端口设置为高电平,延迟一秒,然后设置为低电平,再延迟一秒,如此往复。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 void setup(){ pinMode(13, OUTPUT); } void loop(){ digitalWrite(13,HIGH); delay(1000); digitalWrite(13,LOW); delay(1000); }
注意 数字13号引脚难以作为数字输入使用,因为大部分的控制板上使用了一颗LED与一个电阻连接到他。如果启动了内部的20K上拉电阻,他的电压将在1.7V左右,而不是正常的5V,因为板载LED串联的电阻把他使他降了下来,这意味着他返回的值总是LOW。如果必须使用数字13号引脚的输入模式,需要使用外部上拉下拉电阻。 注意 模拟引脚也可以当做数字引脚使用,使用方法是管脚设置为A0,A1,A2等。 2.数字输入 1 digitalRead(0);
2.1 描述 读取指定引脚的值,HIGH或LOW。 2.2 参数 管脚: 引脚编号(如1,5,10,A0,A3) 2.3 返回 HIGH 或 LOW 2.4 范例 读取数字0号引脚的值,并通过串口打印出来。 1 2 3 4 5 6 7 void setup(){ Serial.begin(9600); pinMode(0, INPUT); } void loop(){ Serial.println(digitalRead(0)); }
注意 如果引脚悬空,digitalRead()会返回HIGH或LOW(随机变化)。 3.模拟输入 1 analogRead(A0);
3.1 描述 从指定的模拟引脚读取数据值。 Arduino板包含一个6通道(Mini和Nano有8个通道,Mega有16个通道),10位模拟数字转换器。这意味着它将0至5伏特之间的输入电压映射到0至1023之间的整数值。 3.2 参数 管脚: 引脚编号(如A0,A1,A2,A3)不同的开发板模拟输入引脚数量不一样。 3.3 返回 从0到1023的整数值 3.4 范例 读取模拟A0引脚的值,并通过串口打印出来。 1 2 3 4 5 6 void setup(){ Serial.begin(9600); } void loop(){ Serial.println(analogRead(A0)); }
注意 如果模拟输入引脚没有连入电路,由analogRead()返回的值将根据多项因素(例如其他模拟输入引脚,你的手靠近板子等)产生波动。 4.模拟输出 1 analogWrite(3,100);
4.1 描述 从一个引脚输出模拟值(PWM)。 可用于让LED以不同的亮度点亮或驱动电机以不同的速度旋转。 4.2 参数 管脚:引脚编号(如3,5,6,9,10,11)不同的开发板模拟输入引脚数量不一样。 赋值:0(完全关闭)到255(完全打开)之间。 4.3 范例 控制LED实现呼吸灯效果。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 void setup(){ } void loop(){ for (int i = 0; i analogWrite(10,i); delay(10); } }
注意 analogWrite函数与模拟引脚、analogRead函数没有直接关系。 在大多数Arduino板(ATmega168或ATmega328),只有引脚3,5,6,9,10和11可以实现该功能。 在Arduino Mega上,引脚2到13可以实现该功能。 5.中断指令 1 2 3 4 5 6 7 8 void attachInterrupt_fun_2() { } void setup(){ pinMode(2, INPUT); } void loop(){ attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),attachInterrupt_fun_2,RISING); }
5.1 描述 当发生外部中断时,调用一个指定函数。当中断发生时,该函数会取代正在执行的程序。 大多数的Arduino板有两个外部中断:0(数字引脚2)和1(数字引脚3)。 Arduino Mege有四个外部中断:数字2(引脚21),3(20针),4(引脚19),5(引脚18)。 ESP8266 、ESP32系列有更多中断。 5.2 参数 管脚: 引脚编号(如2,3)不同的开发板中断引脚不一样。 模式: 改变:当引脚电平发生改变时,触发中断 上升:当引脚由低电平变为高电平时,触发中断 下降:当引脚由高电平变为低电平时,触发中断 5.3 范例 利用2号引脚中断,控制13号引脚的LED亮灭。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 volatile boolean state; void attachInterrupt_fun_2() { state = !state; digitalWrite(13,state); } void setup(){ state = false; pinMode(2, INPUT); pinMode(13, OUTPUT); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2),attachInterrupt_fun_2,RISING); } void loop(){ }
注意 当中断函数发生时,delay()和millis()的数值将不会继续变化。当中断发生时,串口收到的数据可能会丢失。你应该声明一个变量来在未发生中断时储存变量。 6.取消中断 1 detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2));
6.1 描述 关闭给定的中断。 6.2 参数 管脚: 引脚编号(如2,3)不同的开发板中断引脚不一样。 7. 脉冲长度 1 2 pulseIn(0, HIGH); pulseIn(0, HIGH, 1000000);
7.1 描述 读取一个引脚的脉冲(HIGH或LOW)。 例如,如果value是HIGH,pulseIn()会等待引脚变为HIGH,开始计时,再等待引脚变为LOW并停止计时。返回脉冲的长度,单位微秒。如果在指定的时间内无脉冲,函数返回。 此函数的计时功能由经验决定,长时间的脉冲计时可能会出错。计时范围从10微秒至3分钟。(1秒=1000毫秒=1000000微秒) 7.2 参数 管脚:你要进行脉冲计时的引脚号(int)。 状态:要读取的脉冲类型,HIGH或LOW(int)。 超时 (可选):指定脉冲计数的等待时间,单位为微秒,默认值是1秒(unsigned long)。 7.3 返回 脉冲长度(微秒),如果等待超时返回0(unsigned long) 7.4 范例 读取6号引脚脉冲时长。 1 2 3 4 5 6 7 void setup(){ Serial.begin(9600); pinMode(6, INPUT); } void loop(){ Serial.println(pulseIn(6, HIGH)); }
8.管脚模式 1 pinMode(0, INPUT);
8.1 描述 设置指定管脚的模式。 8.2 参数 管脚: 引脚编号(如2,3)不同的开发板中断引脚不一样。 模式: 要将管脚设置成的模式,包括输入、输出、上拉输入。 9.ShiftOut 1 2 shiftOut(0,0,MSBFIRST,0);//高位先入 shiftOut(0,0,LSBFIRST,0);//低位先入
9.1 描述 将一个数据的一个字节一位一位的移出。从最高有效位(最左边)或最低有效位(最右边)开始。依次向数据脚写入每一位,之后时钟脚被拉高或拉低,指示刚才的数据有效。 9.2 参数 数据管脚:输出每一位数据的引脚(int) 时钟管脚:时钟脚,当数据管脚有值时此引脚电平变化(int) 顺序:输出位的顺序,最高位优先或最低位优先 数值: 要移位输出的数据(byte) 10.管脚中断 1 PCintPort::attachInterrupt(0,attachPinInterrupt_fun_0,RISING);
10.1 描述 当发生外部中断时,调用一个指定函数。当中断发生时,该函数会取代正在执行的程序。 本模块为模拟中断,支持所有管脚使用。 10.2 参数 管脚: 引脚编号(如2,3)不同的开发板中断引脚不一样。 模式: 改变:当引脚电平发生改变时,触发中断 上升:当引脚由低电平变为高电平时,触发中断 下降:当引脚由高电平变为低电平时,触发中断 10.3 范例 利用中断,控制13号引脚的LED亮灭。 注意 当中断函数发生时,delay()和millis()的数值将不会继续变化。当中断发生时,串口收到的数据可能会丢失。你应该声明一个变量来在未发生中断时储存变量。 11.取消管脚中断 1 detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2));
11.1 描述 关闭给定的中断。 11.2 参数 管脚: 引脚编号(如2,3)不同的开发板中断引脚不一样。 12.多功能按键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 OneButton button0(0,true); void attachClick0() { } void setup(){ button0.attachClick(attachClick0); } void loop(){ button0.tick(); }
12.1 描述 设置特定管脚连接的按钮为多功能按钮,并确定不同模式下执行不同的程序。 12.2 参数 多功能按键: 引脚编号(如1,5,10,A0,A3) 模式: 单击 双击 长按开始 长按中 长按结束 12.3 范例 将2号端口连接的按钮设置为多功能按钮,单击时串口提示“one Click” 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 OneButton button2(2,true); void attachClick2() { Serial.println("one Click"); } void setup(){ button2.attachClick(attachClick2); Serial.begin(9600); } void loop(){ button2.tick(); }
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