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Arduino教程-用按键开关计数
Hi，大家好！今天我们将综合之前学到的，关于如何更好的使用按键开关等相关知识，做一个综合的小实验，看看如何用按键开关进行计数。当然，与其说是用按键开关进行计数，其实不如说是记录按键开关的点击次数，嘿嘿！好！打起精神，让我们开始吧！
首先，当然还是老样子，先要对所学的内容做准备。
arduino-read-digital.jpg (121.51 KB, 下载次数: 66)
21:16 上传
图片来源：Arduino电路配件
具体包括如下：
Arduino UNO电路板（1块）面包板（1块）10k电阻（1个）按键开关（1个）面包线（3根）
看！电路配件还是之前碰到的电路配件！没有新面孔出现，继续！
软件方面Arduino官方提供的IDE。
arduino-ide-new.jpg (70.98 KB, 下载次数: 74)
21:16 上传
图片来源：Arduino连接开关按键电路示意图
嗯！电路连接还是之前碰到的电路连接！简单吧！就剩下最后一步拉！
添加几行代码首先，还是新建一个项目窗口。
arduino-menu.jpg (9.87 KB, 下载次数: 64)
21:16 上传
图片来源：Arduino官方IDE
下面就不能再一样了，哈哈！！不过，虽说不一样了，但也只是综合了前面所学的相关知识。
// 定义按键的针脚号为2的整型常量
const int&&buttonPin = 2;
// 定义LED输入针脚号为13号针脚
// 注：此处我们使用的LED神灯是Arduino UNO电路板自带，
// 此神灯对应的针脚号默认为13，此数值不得随意更改，
// 所以这里定义的数值13是为了和默认值相对应。
const int ledPin = 13;
// 定义用来记录按键次数的整型变量
int buttonPushCounter = 0;
// 记录当前按键的状态
int buttonState = 0;
// 记录按键之前的状态
int lastButtonState = 0;
// 对Arduino电路板或相关状态进行初始化方法
void setup() {
&&// 设置按键的针脚为输入状态
&&pinMode(buttonPin, INPUT);
&&// 设置电路板上LED神灯的针脚状态为输出状态
&&pinMode(ledPin, OUTPUT);
&&// 开启串行通信，并设置其频率为9600。
&&// 如果没有特别要求，此数值一般都为9600。
&&Serial.begin(9600);
}
// 系统调用，无限循环方法
void loop() {
&&// 读取按键的输入状态
&&buttonState = digitalRead(buttonPin);
&&// 判断当前的按键状态是否和之前有所变化
&&if (buttonState != lastButtonState) {
& & // 判断当前按键是否为按下状态，
& & // 如果为按下状态，则记录按键次数的变量加一。
& & if (buttonState == HIGH) {
& && &// 将记录按键次数的变量加一
& && &buttonPushCounter++;
& && &// 向串口调试终端打印字符串“on”，
& && &// 表示当前按键状态为按下接通状态，
& && &// 输出完成之后自动换行。
& && &Serial.println(&on&);
& && &// 向串口调试终端打印字符串
& && &// “number of button pushes: ”，此处没有换行。
& && &Serial.print(&number of button pushes:&&&);
& && &// 接着上一行尾部，打印记录按键次数变量的数值。
& && &Serial.println(buttonPushCounter);
& & } else {
& && &// 向串口调试终端打印字符串“off”，
& && &// 表示当前按键状态为松开状态，也即断开状态。
& && &Serial.println(&off&);
& & }
& & // 为了避免信号互相干扰，
& & // 此处将每次按键的变化时间间隔延迟50毫秒。
& & delay(50);
&&}
&&// 将每次loop结束时最新的按键状态进行更新
&&lastButtonState = buttonS
&&// 每点击4次，更新一次LED神灯状态。
&&// 这里的百分号是求余数的意思，
&&// 每次除以四，余数等于零说明按键点击的
&&// 次数是四的整数倍，即此时更新LED神灯。
&&if (buttonPushCounter % 4 == 0) {
& & // 点亮LED神灯
& & digitalWrite(ledPin, HIGH);
&&} else {
& & // 熄灭LED神灯
& & digitalWrite(ledPin, LOW);
&&}
}
复制代码
代码看起来好像有点长……其实呢，如果你仔细观察，就会发现，其实百分之八十的代码都是之前学《》的时候学到的，而这次只是在其基础上加入了计数的变量而已。如果觉得眼前的代码有点眼晕，可以回过头去温习一下那篇文章。
图片来源：Arduino官方IDE的文件编辑菜单选项
好！点击一下上图中标有向右指向的箭头图标，将编写好的代码烧入Arduino UNO电路板。然后点击上图中最右侧的放大镜图标，打开串口调试窗口，如下图所示。
图片来源：Arduino串口调试窗口
此时，当你每次按下或松开按键开关，都会打印相应的字符串，来显示当前的按键状态。而与此同时，Arduino UNO电路上的LED神灯，也会在你每按四次按键更新一次状态。
总结通过此次练习，我们没有加入任何新知识，总体而言，是对前面几次的学习进行了一次综合运用。如果哪一部分看起来有点儿头晕，可以温习一下过去的几次所学。嗯，加油！
下期预告一连几次总是学习按键开关，是不是有点腻了？嗯，猜到了！下一次，我们将一起学习新内容。以前呢，Arduino UNO这块憨厚老实的电路板，总是默默无闻的任你使唤。接下来，我们要让她发出自己的声音。答对了！我们要听听她那令人陶醉的歌喉！
ohcoder的系列精彩Arduino教程:
Arduino教程-初识Arduino(包含本教程目录):
Arduino教程-开篇:
Arduino教程-点亮LED神灯:
Arduino教程-让LED神灯闪烁:
Arduino教程-让LED神灯亮度渐变:
Arduino教程-获取输入数字信号:
Arduino教程-获取输入模拟信号:
Arduino教程-另一种时间延迟:
Arduino教程-按键开关:
Arduino教程-停止抖动！:
Arduino教程-抛弃外部电阻！:
Arduino教程-用按键开关计数:
………后续持续更新中请打开:
特别感谢，有助于快速入门！！！
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arduino学习笔记6 - 按键实验
17:32:00　　
29075&查看
按键是一种常用的控制电器元件，常用来接通或断开电路，从而达到控制电机或者其他设备运行的开关。按键的外观多种多样，本次实验使用的是这种微型按键，6mm的，如下图。
此种按键有4个脚，从背面看是这样子的。
在按键没有按下去的时候1，2号脚相连，3,4号脚相连。按键按下去的时候，1,2,3,4号脚就全部接通。
本次实验使用按键来控制led的亮或者灭。
一般情况是直接把按键开关串联在led的电路中来开关，这种应用情况比较单一。
这次实验通过间接的方法来控制，按键接通后判断按键电路中的输出电压，如果电压大于4.88V，就使给LED电路输出高电平，反之就输出低电平。使用逻辑判断的方法来控制LED亮或者灭，此种控制方法应用范围较广。
本次连接方法如下图。按键开关两段一端连接5V接口，一端连接模拟5号口。LED长针脚串联220Ω电阻连接数字7号口，短针脚连接GND。
把下面的代码上传到arduino控制板上，看看效果。ARDUINO 代码复制
int key=7;//设置LED的数字IO脚void setup(){&&pinMode(key,OUTPUT);//设置数字IO引脚为输出模式}void loop(){&&int//定义变量&&while(1)&&{& & i=analogRead(5);//读取模拟5口电压值& & if(i&1000)//如果电压值大于1000（即4.88V）& && &digitalWrite(key,HIGH);//设置第七引脚为高电平，点亮led灯& & else& && &digitalWrite(key,LOW);//设置第七引脚为低电平，熄灭led灯 &&}}
本次实验使用到analogRead()这个新命令。
analogRead()作用是读取模拟口的数值。默认是把0-5V的输入电压分成1024份，每一份大约为0.0049V，其数值在0-1023之间。
在本次程序代码中的读取数值如果大于1000则给LED输出高电平， 所对应的电压也就为大于4.88V。
analogRead()命令输入的范围与分辨率可以使用analogReference()命令进行改动。
刚开始本实验选用的判断标准是512，也就是2.5V。但是有网友按照教程的方法进行试验发现有问题，有时不需要按按钮灯就会自己亮。根据多次试验与分析后，确定其为各种干扰所致。比如感应电流等等不少都是大于2.5V的，所以为了提高准确度，只能提高判断的电压，本次实验就是提高到V）。人体自身也带电，早中晚还个不一样。下面的实验就是把模拟5号口判断标准定位512，用手去触摸模拟5号口导线就可以点亮LED。
前面的按键实验，有人会反映手接近开关就会亮灯。这个是因为没有下拉电阻，使得外界干扰影响了判断。
先来看一下下拉电阻的接法。在接按键的接口与GND之间接一个1K-10K Ω的电阻。其作用是当外界有干扰源的时候，在断开状态下，干扰源在通向GND的过程中，会被电阻消耗掉。
看一下硬件连接图，本次实验直接使用arduino duemilanove 13号口自带的led作为指示灯。
下面的代码和上面的不同，其中加入了软件消抖。因为本次例子是按键按一次灯亮，再按一次灯灭，如果不加消抖，就会产生按下去状态无法改变的情况。
软件消抖指的是检测出键闭合后执行一个延时程序,产生5ms～10ms的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后,也要给5ms～10ms的延时,待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。
硬件消抖是在开关两段接一个0.1uf的电容，但是其无法替代软件消抖。 其作用不同，搭配使用效果最好。
感谢ansifa提供的加入了软件消抖的实验代码。ARDUINO 代码复制
/*开关连接实验 接线方法: 材料：一个轻触开关、一个10kΩ电阻，一个0.1uF电容（可选） 连接方法： 开关接在Arduino D3和+5V之间； 10kΩ电阻接在Arduino D3和GND之间； 0.1uF电容接在Arduino D3和+5V之间（可以不用电容）； */int Button=3; //连接开关到D3。int LED=13; //连接LED到13（实际上UNO等版本已经有了）。boolean onoff=LOW; //设定一个变量用于记录开关状态。void setup(){&&pinMode(Button,INPUT); //按钮端子作为输入&&pinMode(LED,OUTPUT); //LED端子作为输出}void loop(){&&if(digitalRead(Button)==LOW)&&//由于本例检测上升沿触发，所以先检测输入是否低电平，&&{& & delay(10); //然后延时一段时间，& & if(digitalRead(Button)==HIGH) //然后检测是不是电平变为高了。是的话，就是刚好按钮按下了。& & {& && &digitalWrite(LED,onoff);&&//写入当前LED状态onoff，& && &onoff=(!onoff); //然后LED状态反转，以便下一次使用。& && &delay(10);&&//延时一段时间，防止按钮突然断开再按下。& && &while(digitalRead(Button)==HIGH) //判断按钮状态，如果仍然按下的话，等待松开。防止一直按住导致LED输出端连续反转& && &{& && &&&delay(1);& && &}& & }&&}}
下面是这段代码的效果：
当没有下拉电阻的时候，可以明显看到下面的示波器波形，按键断开时低电平漂浮不定，这样子容易出现误判。看按键按下与松开的波形，也能明显感觉到低电平不稳。
当接上电阻后，低电平的稳定了，按键按下时，波形没问题，但是按键松开时，波形抖动很厉害。
最完美的是把下拉电阻和电容都接上，这样就综合了所有优点，按键松开时，波形很稳定。
21:44:21　　
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小板上的端口边上有一个大写的D，标明这是一个数字的传感器。
模块上有一个手势小标识，标明这是一个触碰传感器。
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触摸开关是基于电容感应原理。人体或金属在传感器金属面上的直接触碰会被感应到。除了直接触摸，隔着一定厚度的塑料、玻璃等材料的接触也可以被感应到，感应灵敏度随接触面的大小和覆盖材料的厚度而变化。
注意事项：使用时模块需要离固定面有一定高度，避免接触产生信号误差。
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供电:3.3-5VDC
接口模式：PH2.0-3
平面尺寸：22x30mm
触摸开关模块 & &1块
数字传感器线 & &1根
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