【树莓派】实验06-轻触开关实验

前言

书上的代码示例可太牛了，不仅没用字符串比较函数strcmp，还是指针直接和字符串对比😥

学习还得帮书本纠错，问店家客服也是一问三不知。

不多说了，一起开始本次的实验吧！👍

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1.实验器材

• 树莓派
• 40P软盘线+T型转接板+面包板
• 轻触开关按键模块
• 双色LED模块
• 一堆跳线

上：双色LED模块；下：轻触开关模块

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2.实验原理

2.1电路图

使用轻触开关作为树莓派的输入设备，按下开关时，树莓派GPIO端口检测到低电平(0v)，表示按键被按下。松开按键时，树莓派检测到高电平(3.3v)

在本次实验中，将通过打印信息提示按键是否被按下。

轻触开关模块电路图如下：

2.2接线

树莓派	T型转接板	轻触开关
GPIO 0	GPIO 17	SIG(S)
5V	5V	VCC
GND	GND	GND(-)

树莓派	T型转接板	双色LED
GPIO 1	GPIO 18	R(中间)
GND	GND	GND
GPIO 2	GPIO 27	G(S)

在实验2的博客中，已经提到过树莓派针脚编号和T型转接板上编号的对应关系

在树莓派系统控制栏中，我们可以输入以下指令查看树莓派的GPIO接口

gpio readall

可以看到，17对应0，18对应1，27对应2。和我们的接线方式和初始化针脚的编号是对应的

本次实验的接线图如下，注意各个端口的接线关系

右上角红黑线是树莓派的散热风扇，和实验无关

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3.程序示例

以下给出C语言的示例代码

//轻触开关按键实验
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define makerobo_BtnPin		0   // 轻触按键PIN口
#define makerobo_Rpin		1   // 红色LED灯模块PIN
#define makerobo_Gpin		2   // 绿色LED灯模块PIN

//双色LED控制函数
void double_colorLED(char* color)
{
	pinMode(makerobo_Rpin, OUTPUT);  //设置为输出模式
	pinMode(makerobo_Gpin, OUTPUT);  //设置为输出模式
    
	if (!strcmp(color,"RED"))     //点亮红色LED灯
	{
		digitalWrite(makerobo_Rpin, HIGH); 
		digitalWrite(makerobo_Gpin, LOW);
	}
	else if (!strcmp(color,"GREEN")) //点亮绿色LED灯
	{
		digitalWrite(makerobo_Rpin, LOW);
		digitalWrite(makerobo_Gpin, HIGH);
	}
	else
		printf("makerobo Double color LED Error\n");
}

int main()
{
	//初始化连接失败时，将消息打印到屏幕
	if(wiringPiSetup() == -1){ 
		printf("setup wiringPi failed!\n");
		return 1; 
	}
    //轻触按键Pin设置为输入模式
	pinMode(makerobo_BtnPin, INPUT);
	double_colorLED("GREEN");
	
	while(1)
	{
		//轻触按键去除抖动处理
		if(0 == digitalRead(makerobo_BtnPin))
		{   // 按键有按下
			delay(10);   // 延时去抖动
			if(0 == digitalRead(makerobo_BtnPin))
			{
				double_colorLED("RED");	   // 点亮红色LED灯
				printf("Button is pressed\n"); // 打印出有按键按下
			}
		}
		else if(1 == digitalRead(makerobo_BtnPin))
		{ // 没有按键按下亮绿灯
			delay(10);
			if(1 == digitalRead(makerobo_BtnPin))
			{
				double_colorLED("GREEN");   // 点亮绿色LED灯
				printf("No Button is pressed\n"); // 没有按键按下
			}
		}
	}
	return 0;
}

3.1部分函数解析

一些函数在之前的博客中已具体介绍过，这里简单列出它们的功能

函数	作用
void pinMode(int pin, int mode)	设置针脚模式（输入、输出、脉冲输出、GPIO时钟）
void digitalWrite(int pin, int value);	向指定管脚写入高/低电平信号，使用前需要设置管脚为输出模式

这里有个新的函数，作用是读取管脚的值

在本实验中用于接收轻触开关的按钮信号

3.2 Geany编译器运行

运行程序，代码会循环打印“没有按键按下”，LED亮绿灯

按下按键后，打印显示“按键已按下”，LED亮红灯

实验效果如下

3.3Linux-Gcc编译器

在命令行中输入以下编译指令，生成可执行文件

gcc -Wall 06Button.c -o TEST -lwiringPi

运行可执行文件后，可以观测到相同结果

3.4程序优化

我个人觉得这个程序用while(1)死循环并不是那么的优，程序需要手动CTRL+C终止，且终止后无法关闭LED灯。

下面对程序做出一些优化

• 依旧可以试试判断按键按下情况
• 在程序运行后，关闭小灯

只需更改循环体和延时函数即可，在循环结束后，使用digitalWrite输入低电平关闭小灯的红/绿管脚，即完全关闭双色LED

int k=40;
while(k--)
{
	//轻触按键去除抖动处理
	if(0 == digitalRead(makerobo_BtnPin))
	{   // 按键有按下
		delay(500);   // 延时去抖动
		if(0 == digitalRead(makerobo_BtnPin))
		{
			double_colorLED("RED");	   // 点亮红色LED灯
			printf("Button is pressed\n"); // 打印出有按键按下
		}
	}
	else if(1 == digitalRead(makerobo_BtnPin))
	{ // 没有按键按下亮绿灯
		delay(500);
		if(1 == digitalRead(makerobo_BtnPin))
		{
			double_colorLED("GREEN");   // 点亮绿色LED灯
			printf("No Button is pressed\n"); // 没有按键按下
		}
	}
}

//关闭LED
digitalWrite(makerobo_Rpin, LOW);
digitalWrite(makerobo_Gpin, LOW);
delay(500);//延时查看关闭情况

return 0;

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结语

本次实验学习了轻触开关的使用方法，在未来的实验中，可以使用它来控制一些更复杂电路的开合

你学费了吗？