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Arduino Basic (3) – Click Click Click

Click Click Click

如果一個單晶片的系統只做 LED 顯示，未免也太單調了些。在這一節中，我們將教你如何讓 Arduino UNO 讀取外部按鍵的狀態，然後變更 LED 的閃爍速度。

事前準備

Arduino UNO
麵包板
按鈕 x1
LED x5
220歐姆電阻 x5

LED 控制

上一節我們只是讓 LED 在固定的時間內亮起、滅掉，或者是讓一整排的 LED 能夠個別點亮或滅掉，而當你要改變閃爍速度或亮滅順序的時候，你就必須要重新撰寫一次程式碼、編譯然後燒錄到 Arduino 中。

這樣的過程其實一點也不有趣，如果我們能夠靠按下一個或多個按鈕來讓閃爍速度改變或讓 LED 跑馬燈的順序改變，那應該會有去得多對吧？

這一節將告訴你，如何讓 Arduino 能夠讀取按鈕按下的動作，並且讓上述的功能實現！

基本語法

與點亮 LED 時相同，我們必須要在程式中定義腳位資訊，讓 Arduino 知道哪個腳位是做什麼，而因為按鈕是屬於輸入，因此在 setup() 中我們必須加入這行程式碼：

pinMode(腳位, INPUT);    // 腳位為 Arduino 腳位

如此一來便能使那個腳位作為輸入來讀取，但這樣還不夠，我們只是使腳位能夠讀取輸入訊號罷了，但在程式中並無法直接讀取，我們必須要用一個變數來接收讀取到的值，如：

int input = digitalRead(腳位);    // 腳位為 Arduino 腳位

如此，當你按下按鈕時，變數 input 便會變成 1(或0，根據電路)，有了這個變數，我們便可以在程式中做更多的流程控制。

一鍵開關 LED

是否看過許多用一個按鍵就能開關的電器呢？我們將來實作這一個功能，來幫助你理解這 digitalRead(腳位) 的使用方式。

硬體接線

程式碼

int led = 13;       // LED 腳位
int btn = 2;        // 按鈕腳位
int isPressed = 0;  // 是否被按過的判斷

void setup() 
{
    // 設定 led 為輸出
    pinMode(led, OUTPUT);
    // 設定 btn 為輸入
    pinMode(btn, INPUT);
}

void loop() 
{
    int b = digitalRead(btn);

    if( b ) {
        // 如果按鈕按下時，isPressed 反向
        isPressed = !isPressed;
        // 當按鈕按住時進入無窮迴圈
        while(digitalRead(btn));
    }

    if( isPressed )
        digitalWrite(led, HIGH);   // 點亮
    else
        digitalWrite(led, LOW);   // 滅掉
}

LED 變速閃爍

在這個範例程式中，我們將按鈕的輸入腳位設定在 Arduino UNO 的第 2 隻腳，然後使用板子上的 LED 來顯示我們的結果。

當程式燒錄到 Arduino 後，你會看到 LED 以大約每秒一次的頻率閃爍，這時你可以按下按鈕，應會看到 LED 加速閃爍。

硬體接線

程式碼

int led = 13;   // LED 腳位
int btn = 2;    // 按鈕腳位

void setup() 
{
    // 設定 led 為輸出
    pinMode(led, OUTPUT);
    // 設定 btn 為輸入
    pinMode(btn, INPUT);
}

void loop() 
{
    int b = digitalRead(btn);

    if( b ) {
        // 如果按鈕按下時，閃爍速度為 100 ms
        blink( 100 );
    } else {
        // 如果按鈕放開時，閃爍速度為 1000 ms
        blink( 1000 );
    }
}

// blink( ms )
void blink(int ms)
{
    digitalWrite(led, HIGH);   // 點亮
    delay( ms );
    digitalWrite(led, LOW);    // 點亮
    delay( ms );
}

改變 LED 跑馬燈方向

還記得上一節的 LED 跑馬燈嗎，現在我們可以靠一個按鈕就讓它改變方向囉！

硬體接線

程式碼

int BASE = 10; // 從腳位 10 開始
int NUM = 4;   // LED 的總數
int btn = 2;   // 按鈕腳位
bool isPressed = false;

void setup()
{
    // 用迴圈設定腳位
   for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i ++) 
   {
     pinMode(i, OUTPUT);
   }
   // 設定 btn 為輸入
   pinMode(btn, INPUT);
}

void loop()
{
    int b = digitalRead(btn);
    int i = 0;

    if( b ) 
    {
        isPressed = !isPressed;
        // 當按鈕一值按著時就卡在迴圈中
        while(digitalRead(btn));
    }

    if( isPressed )
    {
        for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i++) 
       {
         digitalWrite(i, LOW);
         delay(100);
       }
       for (int i = BASE; i < BASE + NUM; i++) 
       {
         digitalWrite(i, HIGH);
         delay(100);
       }  
    } else {
        for (int i = BASE + NUM - 1; i >= BASE; i--) 
       {
         digitalWrite(i, LOW);
         delay(500);
       }
       for (int i = BASE + NUM - 1; i >= BASE; i--) 
       {
         digitalWrite(i, HIGH);
         delay(500);
       }  
    }
}