Arduino 開關控制小燈持續亮之具體思路

為什么寫這篇文章：

我們用開關控制燈的亮滅的時候，希望只需要按一下按鍵就可以做到燈一直亮着。而在《Arduino魔法書》中——有彈性的按鍵這一節主要講了消除抖動函數，但是沒有講這個程序的原理。

書中的代碼如下

const int LED = 9;
const int BUTTON = 2;
boolean lastButton = LOW;
boolean currentButton = LOW;
boolean ledOn = false;

void setup() {
  pinMode(LED,OUTPUT);
  pinMode(BUTTON,INPUT);
  // put your setup code here, to run once:

}

boolean debounce(boolean last)
{
  boolean current = digitalRead(BUTTON);
  if(last != current)
  {
    delay(5);
    current = digitalRead(BUTTON);
  }
  return current;
}
void loop() {
currentButton = debounce(lastButton);
if (lastButton ==LOW && currentButton == HIGH)
{
  ledOn = !ledOn;
}
 lastButton = currentButton;
 digitalWrite(LED,ledOn);            
  // put your main code here, to run repeatedly:

}

 

首先，我們假設沒有抖動，只關注 loop()函數的部分，
currentButton = debounce(lastButton);
這時等價於
current = digitalRead(BUTTON);

第一次按——開燈

首先需要想的是：
當按下的時候，燈能夠一直亮着。
如果使用digitalRead來讀當前的值，當按完以后，燈就會熄滅。所以，利用一個條件語句：條件是：按下按鍵，動作（或者結果）是燈持續亮。
用代碼表示如下

所以必須更改原來的條件和動作。先考慮動作，不妨把燈亮變成一個狀態量，而不是臨時讀取的量，這里定義為 ledOn. 
那么接下來需要想的是如何更改 ledOn 這個值呢？那就是通過按鍵的狀態變化來考慮了。另外，我們也想要燈亮時再次按下按鍵的時候，能夠熄滅燈。所以可以用到一個反轉語句：
ledOn = !ledOn；
接下來就是條件的問題了：無論你是想持續點亮燈還是熄滅燈，這時候按鍵的狀態總是 HIGH，而之前的狀態總是 LOW.
所以你可以用以下語句決定是否執行反轉語句：
if(lastButton = LOW&& currentButton = HIGH);
來進行判斷。

第一次以后

然后之下的語句：lastButton = currentButton,此時，lastButton 的值變為 HIGH,然后重新返回 loop()函數的第一行，進入debounce()函數，此時，你已經不再按鍵了，所以返回的 currentButton 的值為LOW，然后已經返回值后執行下一條語句，也就是if()的條件語句，因為lastButton = HIGH ,currentBUTTON = LOW ,所以不滿足條件，直接執行 lastButton = currentButton，這時，lastButton 和 currentButton 的值都為 LOW。

第二次按——關燈

下一次你再進行按鍵的時候，就會反轉 ledOn的數值，ledOn熄滅。

最后，我們來考慮消除抖動

之所以要消除抖動，是因為如果不消除抖動，currentButton 的值是不確定的，所以會導致結果的無法預測，不能人為地掌控。

如何消除抖動呢，書中寫道5ms之后，抖動一般都會消失，所以 delay(5); 之后再次讀取數值。
但是需要時時刻刻讀取嗎？不需要，所以可以加一個條件語句。
也就是 if (last! = current)
如果沒必要進行5ms的等待了再次讀取，那么程序變成這樣：

boolean debounce(boolean last)
{
  boolean current = digitalRead(BUTTON);
  if(last != current)
  return current;
}

 

此時如果last = current ，返回值都是沒有消除抖動的，所以消除抖動需要有一個 if 也需要延時delay.

那么，如果沒有if 語句呢？我認為是可行的。經過實驗我認為只要延長時間，讀兩次數即可。

之所以會存在抖動，我認識是抖動的時間遠遠地長於程序運行一條語句的時間，此時需要延時再進行讀數。