【中学生创客.Arduino】第3课 按钮控制的LED

在上节课我们已经学会了制作闪烁的LED，即用程序来控制LED的变化，而控制的实现只能靠不同时间的间隔来表现一些特殊的闪烁方式，这好像有些呆板了，而且实际应用大都是利用外部信号来控制的，如日常生活中我们的灯一般是通过开关来控制的，我们也先用简单的按钮来控制LED吧。

【任务导航】

1.认识按钮，正确连接电路；

2.制作“按钮按下亮，放开灭”的LED；

3.制作“按钮按下亮，延时一段时间，自动灭”的LED。

【材料阅读】

    1.按钮

按钮，也称为按键，是一种常用的控制电器元件，常用来接通或断开“控制电路”（其中电流很小），从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关。

我们使用的按钮如图1.3.1所示，也叫做按压式的开关数字输入模块，能够实现非常有趣的互动作品，该按钮模块使用大按钮加优质按键帽，使用方便可以做到“即插即用”。按钮有两种状态，即按下或者放开。我们使用的这款按钮按下是1（HIGH），放开是0（LOW），注意不同厂家生产的按钮可能不同。按钮模块与LED模块一样，也是接Arduino控制器的数字口，通常黑线接GND，红线接5V，绿线接数字针脚。

 

 

图1.3.1 按钮

    2.选择结构--【如果】

当我们需要判断某些结果来决定是否要执行不同的程序时，选择性结构是一个很方便的结构，判断结果决定是否执行内部的程序。选择性语句的判断有【如果】和【如果—否则】。在程序当中，若有以上几种结构，便会依据不同的条件选择，执行不同的程序片段，以达成不同的目的。这节课我们主要来学习【如果】模块。

选择结构【如果】的基本形式：

 

图1.3.2 选择结构—【如果】

其语义是：如果条件满足即值为真，则执行模块里面语句，否则不执行该语句。其过程可表示为图1.3.3。其中判断条件既可以是关系运算也可以是逻辑运算。

图1.3.3 选择结构

 

3.数字口的输出

     

（1）功能：读取指定数字针脚的输入值。

（2）参数：需要读取输入值的针脚号。

    （3）实例：含义是读取数字针脚3的值。

【动手操作】

主题一：制作“按钮按下亮，放开灭”的LED

1.硬件搭建

连接电路时，按钮模块与LED模块一样，都要接到数字口。

器材：Arduino 控制器、LED模块、按钮模块以及USB数据线。

2.参考程序

 

图1.3.4 按钮按下亮，放开灭的LED

 

 

主题二：制作“按钮按下亮，延时一段时间，自动关闭”的LED

1.生活实例

（1）走廊里的灯，亮了之后过一会自动关闭了。

（2）中国地质大学学生发明了投币式台灯，当硬币投入台灯下的储蓄罐中时，台灯便可开始照明，半小时后，灯自动熄灭。

2.参考程序

   

图1.3.5 按钮按下亮，延时一段时间，自动关闭的LED

【探究思考】

除了以上按钮控制LED亮灭的效果，还可以用按钮控制LED实现哪些效果？

【视野拓展】

波段开关

一般的开关如前面介绍的按钮只有两种状态即按下或者放开，如果说需要输出多个状态的话，我们还需要再接几个按钮到Arduino控制器上面，而波段开关它有多种状态。以DFRobot出品的波段开关为例，如图1.3.6所示，该模块波段开关是一种通过旋转来调整信号输出的开关。它只需要一个模拟口就能读取12个状态，大大节省了其他数字端口。而且这款波段开关具备12个档位，每个档位边上都有LED显示，产生炫酷的灯光效果，我们可以实时了解档位的状态，非常方便。

 

图1.3.6 波段开关

【挑战自我】

    请同学们尝试实现按钮按下LED亮，再按下LED灭。