Arduino教程08 震动探测「DFR0100 」
【本篇课程内容于 2024年11月14日更新】>本系教程配套硬件套件：【新版】Arduino入门套件 DFR0100震动传探测，我们从名字中应该就可以判断，该装置能够检测物体是否在震动。我们用什么来做震动探测呢？那就是倾斜开关。其内部含有导电珠子，器件一旦震动，珠子随之滚动，就能使两端的导针导通。通过这个原理，我们可以做一些小玩具结合起来。最常见的，比如我们看到一些小孩子穿的一闪一闪的小鞋子！走动的过程，就能使内部珠子滚动。只要传感器检测到东西震动，就会有信号输出。这里，我们想通过倾斜开关做个简单的震动传感器，并把震动传感器和LED的结合，当传感器检测到物体震动时，LED亮起，停止震动时，LED熄灭。
元件清单
硬件连接
从倾斜开关这个名字，我们可以把它和什么联想在一起？就是按键开关，倾斜开关和我们项目【交通信号灯】中介绍的按钮在硬件连接是完全相同的，原理也相似。只是使用方法不同而已。可以把下图与项目【交通信号灯】一起看，你会发现很多相似之处。倾斜开关也需要一个下拉电阻，LED需要一个限流电阻。
图 1 震动探测连线图
示例代码
样例代码：//项目 – 震动探测
int SensorLED = 13; //定义LED为数字引脚13
int SensorINPUT = 3; //连接倾斜开关到中断1，也就是数字引脚3
unsigned char state = 0;
void setup() {
pinMode(SensorLED, OUTPUT); //LED为输出模式
pinMode(SensorINPUT, INPUT); //倾斜开关为输入模式
//低电平变高电平的过程中，触发中断1，调用blink函数
attachInterrupt(1, blink, RISING);
}
void loop(){
if(state!=0){ // 如果state不是0时
state = 0; // state值赋为0
digitalWrite(SensorLED,HIGH); // 亮灯
delay(500); //延时500ms
}
else
digitalWrite(SensorLED,LOW); // 否则，关灯
}
void blink(){ //中断函数blink()
state++; //一旦中断触发，state就不断自加
}
当我们晃动板子时，LED灯也会随之亮，一旦停止晃动，LED灯又恢复到熄灭的状态。
代码回顾代码虽不长，但还是不太容易理解的。先大致说下代码的运行过程。在没有任何打扰的情况下，程序在不断运行着…...，让LED一直处于关闭。突然，被人打扰了（也就是晃动板子），就跳到中断函数blink()中（当然进入中断也是要条件的，我们后面说）。此时，state不断自加导致主函数中if函数检测到state不为0了，那么就让LED亮起了，同时又重新让state为0，等待下一次中断。未发生中断，LED则恢复关闭状态。 重复的知识点不再赘述，下面重点讲解中断函数attachInterrupt()。 什么是中断？打个比方吧，比如你在家看电视，突然家里电话铃响了，那么你不得不停下看电视先去接电话，等接完电话后，你又可以继续看电视啦！在整个过程中接电话就是一个中断过程，电话铃响就是中断的标志，或者说中断条件。
现在知道中断是什么意思了吧，再回到attachInterrupt()函数，它是一个当外部发生中断时，才被唤醒的函数。区别于其他函数，它依附于中断引脚才发生。大多数板子都有两个外部中断引脚：数字引脚2（中断0）和数字引脚3（中断1）。中断0与中断1是中断号，在函数中需要用到。不同板子，中断号对应引脚可能不同，可以查阅Arduino官方编程语法手册，网址如下：http://arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt interrupt：中断号0或者1。如果选择0的话，连接到数字引脚2上，选择1的话，连接到数字引脚3上。
function：调用的中断函数名。写中断函数时，需要特别说明以下三点：1、我们在写中断函数的时候，该函数不能含有参数和返回值。也就是说，要写一个无返回值的函数。2、中断函数中不要使用delay()和millis()函数，因为数值不会继续变化。3、中断函数中不要读取串口，串口收到的数据可能会丢失。
mode：中断的条件。只有特定的以下四种情况：1、LOW当引脚为低电平时，触发中断。2、CHANGE当引脚电平发生改变时，触发中断。3、RISING当引脚由低电平变为高电平时，触发中断。4、FALLING当引脚由高电平变为低电平时，触发中断。
知道了attachInterrupt()函数的用法，回归到我们的代码中： attachInterrupt(1, blink, RISING);
对应上面说明看。1，指中断号1。所以倾斜开关接到数字引脚3。blink是我们下面要调用的中断函数。RISING，指引脚3在由低变为高的一瞬间，中断触发。 为什么要选RISING呢？由于硬件我们还没提到，我们就把倾斜开关想象成按键。在按键没按下时，是断开的，引脚3处于低的状态。一旦被按下，就和5V导通，变为高。这个过程是引脚由低电平变高电平的过程，所以选择RISING模式。
硬件回顾
倾斜开关倾斜开关，也叫做滚珠开关，震动开关等等。虽然叫法不同，不过原理是相同的。就是通过珠子滚动接触导针的原理来控制电路的通断。看下结构图就明白了。倾斜开关内部两个珠子，通过珠子滚动接触导针的原理来控制电路的接通或者断开。传感器震动或者晃动时，珠子就会接触导针，从而导通。还需要注意的一点是，由于倾斜开关的内部构造，倾斜开关只有一头是导通的，金色导针一端是导通的，银色导针一端是不导通的。这也就是为什么，往金色一端倾斜，灯会点亮，而偏向银色一端倾斜时，灯不会被点亮的原因。
图 2 倾斜开关内部结构图
示例代码
下一篇教程：Arduino教程 09 --感光灯
DFRobot版权所有，欢迎转载。
转载请务必标注来源： DF创客社区+作者姓名+原文网址。
缺少blink函数啊，把滚珠开关当成按钮开关来读？ luo_wenqiang 发表于 2014-6-20 19:19
缺少blink函数啊，把滚珠开关当成按钮开关来读？
谢谢提醒，这个编辑器有点问题 为什么attachInterrupt(1, blink, RISING);要写在setup里，不是每次 Arduino 上电或重启后，setup 函数只运行一次吗？ 翻滚的魔方 发表于 2014-8-30 09:12
为什么attachInterrupt(1, blink, RISING);要写在setup里，不是每次 Arduino 上电或重启后，setup 函数只 ...
中断信号是不受loop程序执行顺序影响的，只要一有中断信号，就会立马进入中断函数。
https://arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt
https://www.gammon.com.au/forum/?id=11488
看了百度知道，还是不清楚下拉电阻的作用，请问这里为何需要一个下拉电阻，为何要把节点电平拉低，本来不触碰开关的情况下是肯本不通电的。 YanMJ 发表于 2014-10-27 21:50
看了百度知道，还是不清楚下拉电阻的作用，请问这里为何需要一个下拉电阻，为何要把节点电平拉低，本来不触 ...
因为如果不接下拉电阻的话，这个引脚是悬空状态，电路会受到外界干扰，会不稳定。下拉电阻的目的是为了防止这些干扰，增加电路稳定性。 延时500毫秒，实际LED灯亮的时间为什么变成了1秒？ bruceshannon 发表于 2016-1-6 20:41
延时500毫秒，实际LED灯亮的时间为什么变成了1秒？
代码确定没有写1s吗？ int SensorLED = 13;
int SensorINPUT = 3;
int count = 0;
unsigned char state = 0;
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
pinMode(SensorLED, OUTPUT);
pinMode(SensorINPUT, INPUT);
attachInterrupt(1,blink, LOW);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
if(state!=0){
state = 0;
digitalWrite(SensorLED,HIGH);
count++;
Serial.println(count);
delay(1000);
}
else{
digitalWrite(SensorLED,LOW);
}
}
void blink(){
state++;
}
尝试在触发中断的时候计数，但是计数值总是不太正常，请问是哪里的问题？ Jane 发表于 2014-9-1 10:33
中断信号是不受loop程序执行顺序影响的，只要一有中断信号，就会立马进入中断函数。
http://arduino.cc/en ...
所以说在中断函数之中不存在时间的概念吗？或者说中断函数执行的时间很短，忽略不计，所以delay和millis不可用？在执行中断函数之后机器时间会不会改变？ 谢谢分享 感谢分享 else里面灭灯的语句总感觉想不通，麻烦哪位大神解释解释 谢谢分享 本帖最后由 尘世那么美 于 2017-12-7 22:14 编辑
xuluming 发表于 2016-5-2 17:52
尝试在触发中断的时候计数，但是计数值总是不太正常，请问是哪里的问题？ ...
因为可能当你开关断开时，中断端口的状态是OPEN状态，所以端口读出来的值是随机的，所以会一直发生中断。从而计数不正常
太好了！ 厉害了，新手来顶一顶帖子，加油学习~ 厉害了，新手来顶一顶帖子，加油学习~ 这些 代码 能不能堆叠在一起运行
只有一页吗
页:
[1]