Программируем Arduino. Основы работы со скетчами
Шрифт:
• проверяет нажатие кнопки или превышение данных с некоторого датчика порогового значения;
• выполняет соответствующее действие.
Простым примером может служить реализация мигания светодиода в результате нажатия кнопки.
Следующий пример иллюстрирует это. Однако, как будет показано далее, иногда необходимость ждать, пока выполняется код, управляющий миганием светодиода, бывает совершенно неприемлемой:
// sketch_14_01_flashing_1
const int ledPin = 13;
const int switchPin = 5;
const int period = 1000;
boolean flashing = false;
void setup
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP);
}
void loop
{
if (digitalRead(switchPin) == LOW)
{
flashing = ! flashing;
}
if (flashing)
{
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(period);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(period);
}
}
Проблема
Пример в следующем разделе решает эту проблему.
Пауза без приостановки
Предыдущий скетч можно переписать без использования функции delay:
// sketch_14_02_flashing_2
const int ledPin = 13;
const int switchPin = 5;
const int period = 1000;
boolean flashing = false;
long lastChangeTime = 0;
int ledState = LOW;
void setup
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP);
}
void loop
{
if (digitalRead(switchPin) == LOW)
{
flashing = ! flashing;
// и выключить светодиод
if (! flashing)
{
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
}
long now = millis;
if (flashing && now > lastChangeTime + period)
{
ledState = ! ledState;
digitalWrite(ledPin, ledState);
lastChangeTime = now;
}
}
В этом скетче я добавил две новые переменные, lastChangeTime и ledState. Переменная lastChangeTime хранит время последнего перехода светодиода между состояниями «включено» и «выключено», а переменная ledState хранит текущее состояние светодиода — «включено» или «выключено», чтобы знать, в каком состоянии он пребывает, когда потребуется переключить его.
Теперь функция loop не выполняет задержек. В первой части loop проверяется нажатие кнопки, и, если кнопка нажата, переключается режим мигания. Дополнительная инструкция if, следующая далее, просто выключает светодиод, если нажатие кнопки вызвало
if (! flashing)
{
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
Во второй части функция loop читает текущее значение счетчика миллисекунд вызовом millis и сравнивает со значением lastChangeTime, увеличенным на значение period. То есть код внутри этой инструкции if выполняется, только если с момента последнего переключения светодиода прошло более period миллисекунд.
Затем значение переменной ledState изменяется на противоположное, и на цифровом выходе устанавливается соответствующий уровень напряжения. Потом значение now копируется в lastChangeTime, чтобы можно было определить, когда наступит момент следующего переключения.
Библиотека Timer
Решение, представленное в разделе «Пауза без приостановки», было обобщено и реализовано в виде библиотеки, позволяющей планировать выполнение повторяющихся операций с использованием функции millis. Несмотря на свое название, библиотека не использует аппаратные таймеры и потому прекрасно работает в большинстве моделей Arduino.
Получить библиотеку можно по адресу http://playground.arduino.cc//Code/Timer.
Применение библиотеки может существенно упростить код, как показано далее:
// sketch_14_03_flashing_3
#include <Timer.h>
const int ledPin = 13;
const int switchPin = 5;
const int period = 1000;
boolean flashing = false;
int ledState = LOW;
Timer t;
void setup
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP);
t.every(period, flashIfRequired);
}
void loop
{
if (digitalRead(switchPin) == LOW)
{
flashing = ! flashing;
if (! flashing)
{
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
}
t.update;
}
void flashIfRequired
{
if (flashing)
{
ledState = ! ledState;
digitalWrite(ledPin, ledState);
}
}
Чтобы задействовать возможности библиотеки, необходимо определить объект таймера (в данном скетче он получил имя t) и в функции setup указать функцию для вызова через установленные периоды:
t.every(period, flashIfRequired);
Затем нужно добавить в функцию loop следующую строку:
t.update;
В каждом вызове функция update проверит значение millis, определит необходимость выполнения повторяющихся действий и, если пришло время для этого, вызовет указанную функцию (в данном случае flashIfRequired).
Библиотека Timer имеет также множество других вспомогательных функций. Более подробную информацию о ней можно найти, если пройти по ссылке, приведенной в начале раздела.
В заключение