Digital lesen und schreiben mit dem Arduino Uno

Die Arduino Uno bietet die Möglichkeit, mit den digitalen Stiften mit der realen Welt zu interagieren. Sie können diese Pins verwenden, um Geräte wie LEDs, Motoren und Relais zu steuern oder Eingänge von Sensoren, Tasten und Schalter zu lesen. In diesem Tutorial wird erklärt, wie Sie digitale Stifte einrichten, Lese- und Schreibvorgänge ausführen und nutzen if Aussagen für logikbasierte Entscheidungen in Ihren Projekten.

Was Sie brauchen werden

Arduino uno mit USB -Kabel
LED und ein 220-Ohm-Widerstand (für Ausgangsbeispiele)
Druckknopf und einen 10k-Ohm-Widerstand (für Eingangsbeispiele)
Breadboard- und Jumper -Drähte
Ein Computer mit der Arduino -IDE installiert

Schritt 1: Einrichten digitaler Pins einrichten

Digitale PIN -Modi

Arduino Uno verfügt über 14 digitale Stifte (D0-D13). Diese Stifte können konfiguriert werden als:

Eingang: Signale von Sensoren oder Schalter lesen.
Ausgabe: LEDs, Motoren oder andere Aktuatoren zu kontrollieren.

Benutze die pinMode() Funktionieren Sie den Modus eines Pin in die setup() Funktion:

pinMode(pinNumber, mode);

pinNumber: Der Stift, den Sie konfigurieren möchten (z. B. 2, 3 usw.).
mode: Entweder INPUT, INPUT_PULLUP, oder OUTPUT.

Schritt 2: Schreiben Sie an einen digitalen Pin

Sie können Geräte durch Schreiben steuern HIGH oder LOW zu einem Ausgangsstift mit dem digitalWrite() Funktion:

digitalWrite(pinNumber, value);

value: Entweder HIGH (5V) oder LOW (0V).

Beispiel: blinzeln eine LED

Hier erfahren Sie, wie Sie eine mit Pin 13 verbundene LED blinken:

#define ledPin 13 // LED connected to pin 13

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT); // Set pin 13 as an output
}

void loop() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH); // Turn the LED on
  delay(1000);               // Wait for 1 second
  digitalWrite(ledPin, LOW);  // Turn the LED off
  delay(1000);               // Wait for 1 second
}

Schritt 3: Lesen von einem digitalen Pin

Verwenden Sie das Zustand eines Stifts, um den Zustand eines PINs zu lesen digitalRead() Funktion:

int state = digitalRead(pinNumber);

state: Wird entweder sein HIGH oder LOW basierend auf dem Eingangssignal.

Beispiel: Lesen einer Taste Drücken Sie drücken

Schließen Sie einen Druckknopf mit einem Pulldown-Widerstand (10 k-OHM) an Pin 2 an. Beim Drücken sendet die Taste eine HIGH Signal.

#define buttonPin 2 // Button connected to pin 2
#define ledPin 13   // LED connected to pin 13

void setup() {
  pinMode(buttonPin, INPUT); // Set pin 2 as an input
  pinMode(ledPin, OUTPUT);   // Set pin 13 as an output
}

void loop() {
  int buttonState = digitalRead(buttonPin); // Read the button state

  if (buttonState == HIGH) {
    digitalWrite(ledPin, HIGH); // Turn on the LED if the button is pressed
  } else {
    digitalWrite(ledPin, LOW); // Turn off the LED otherwise
  }
}

Schritt 4: Verwenden `if` Aussagen mit digitalen Stiften

if Mit Anweisungen können Sie in Ihrem Programm eine bedingte Logik erstellen. Kombinieren Sie digitale Lese- und Schreibvorgänge, um Aktionen basierend auf Eingaben auszuführen.

Beispiel: Schalten Sie eine LED auf Taste Drücken Sie drücken

Diese Skizze schaltet den LED -Status jedes Mal um, wenn die Taste gedrückt wird:

#define buttonPin 2 // Button connected to pin 2
#define ledPin 13   // LED connected to pin 13

bool ledState = false; // Current state of the LED
bool lastButtonState = LOW; // Previous state of the button

void setup() {
  pinMode(buttonPin, INPUT);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  bool currentButtonState = digitalRead(buttonPin);

  if (currentButtonState == HIGH && lastButtonState == LOW) {
    ledState = !ledState; // Toggle the LED state
    digitalWrite(ledPin, ledState ? HIGH : LOW);
  }

  lastButtonState = currentButtonState; // Update the button state
  delay(50); // Debounce delay
}

Schritt 5: Fortgeschrittene Nutzung mit logischen Operationen

Sie können mehrere verwenden if Aussagen, else ifund logische Operatoren (&&, ||usw.) um komplexere Verhaltensweisen zu erzeugen.

Beispiel: Mehrfacheingangskontrolle

Steuern Sie eine LED basierend auf den Zuständen von zwei Tasten:

#define button1 2 // Button 1 connected to pin 2
#define button2 3 // Button 2 connected to pin 3
#define ledPin 13 // LED connected to pin 13

void setup() {
  pinMode(button1, INPUT);
  pinMode(button2, INPUT);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  bool button1State = digitalRead(button1);
  bool button2State = digitalRead(button2);

  if (button1State == HIGH && button2State == HIGH) {
    digitalWrite(ledPin, HIGH); // Turn on LED if both buttons are pressed
  } else {
    digitalWrite(ledPin, LOW); // Turn off LED otherwise
  }
}

Fehlerbehebung

LED leuchtet nicht an:
- Stellen Sie sicher, dass die LED korrekt angeschlossen ist (langes Bein am positiven Stift).
- Verwenden Sie einen 220-Ohm-Widerstand, um Schäden zu vermeiden.
Button antwortet nicht:
- Überprüfen Sie, ob Sie mit einem Pulldown- oder Pull-up-Widerstand eine ordnungsgemäße Verkabelung haben.
- Überprüfen Sie, ob der PinMode auf festgelegt ist INPUT oder INPUT_PULLUP.
Ausgaben beenden:
- Verwenden Sie eine kleine Verzögerung oder implementieren Sie einen Software -Entfunce -Mechanismus, um Signalrauschen aus mechanischen Schaltflächen zu verarbeiten.

Abschluss

Sie haben gelernt, wie man digitales Lesen und Schreiben von Operationen mit Arduino Uno ausführt, PIN -Modi konfigurieren und verwenden if Aussagen für die bedingte Logik. Diese grundlegenden Fähigkeiten ermöglichen es Ihnen, eine Vielzahl von Hardwarekomponenten zu steuern und interaktive, reaktionsschnelle Projekte zu erstellen. Experimentieren Sie weiter, indem Sie mehrere Eingänge und Ausgänge für komplexeres Verhalten kombinieren!