眼睛控制的神奇二极管技术

1.基本材料

先准备好1块面包板、1块Arduino开发板、2个LED灯、1个100欧姆电阻、1根USB通信电缆，以及多根杜邦线

2.基本连接控制

①首先拔掉USB电缆，保证Arduino开发板电源关闭；接着将上述材料按照图5-27所示形式进行电路连接。

图5-27　电路连接图

②其次，打开Arduino IDE开发软件，将以下代码输入，待输入完成之后，按下IDE菜单栏中的Verify/Compile按钮，确保输入代码正确性。

③最后，将Arduino开发板的USB电缆连接到电脑，在软件界面中选择下载端口，单击UpLoad按键，将编写的代码下载到Arduino开发板中，如果以上工作完全正确，则会发现面包板上面的LED灯在一闪一闪的发光。

3.EX1代码讲解

（1）单个LED的控制。

上述代码的第一行被称之为注释，是该段代码的说明文字。在Arduino编程过程中，当出现“∥”符号，其之后的所有文字都将会被编译器忽略，该注释功能对于用户理解该语句的工作原理十分重要。如果所做的项目非常复杂，代码总量可能有几百行，甚至有几千行，因此，代码的注释是非常重要的，它可以帮助用户理解每一段代码的功能。有人可能会写出一段非常完美的代码，但是，这个人不一定会永远记得它是如何工作的，而代码的注释功能可以帮助人们回忆代码的具体功能。同样，如果大家给其他人看自己编写的代码，注释可以帮助其他人理解自己编写的代码。Arduino的特征是具有开放性，即与他人分享自己的代码，希望大家在编写自己的代码时，将重要的注释标注在代码后面。

接下来的代码如下：

int ledPin=10;

这就是所谓的变量，变量是用来存储数据的。在上面的例子中定义了一个变量，类型是int或者说整型。整型表示一个数，范围在-32 768到32 767之间，接下来指定了这个整型数的名称为ledPin，并给它赋了一个数值10。在该段代码中，数值10并非数字，而是表示开发板的数字引脚10。最后，以分号结尾，表示该行代码到此处结束。

其中变量的名称不一定会命名为ledPin，大家可以随意命名，但是为了方便记忆，希望将其名称赋予一定的意义。同时，在C语言中，变量的名称必须以字母开头，之后可以包含数字、字母和下划线，需要注意的是：C语言中字母的大小写是不同的。还有一点要注意：不能使用C语言中的关键字作为变量名，例如main、while、switch等，其中，关键字被定义为语言的一部分，为了避免使用关节字作为变量名，程序中关键字会被标注。

将变量作为存储盒子，在盒子中存储着一些东西，而在该程序中，变量在内存中开辟了一个空间来存储一个整数，以上的定义表示在变量开辟的存储空间内存放一个数字10。

接下来是setup（）函数

Arduino程序必须包含setup（）函数，否则其不能工作。setup函数在程序的开头运行一次，该段程序里可以在主循环开始前为程序设定一些通用的规则，如：设置引脚的形式、设置波特率等。一般情况下，函数是一组集合在一个程序块中的代码。例如：如果生成一个函数来完成某一特定功能，其需要有许多行代码，这些代码可以运行许多次，每次使用这些代码只需要简单的调用函数名称即可，而无需将这些代码重新编写一次。当人们开始动手编写自己的项目时，大家将会对函数有更深的了解，在本程序中，setup（）函数只有一行。函数以下面的形式开始：

void setup()

它告诉编译器函数叫setup，它不返回数据（void），并且也不传递参数给它（空括号），如果函数返回整型值，并且需要给它传递一个整型数（如让函数处理）作为参数，它可以写成如下形式：

int myFunc(int x,int y)

在这里所生成的函数（或一段代码）叫做myFunc。人们需要给这个函数传递两个整数作为参数，叫做x和y，如果函数运行完成，它将在程序调用函数处返回一个整数值。

在这个程序中，setup（）函数的主要目的是在函数运行之前为程序做必要的设置。Setup函数内只有一条语句，也就是pinMode函数，该函数设置引脚的模式为输出模式，而非输入模式。在函数的后面括号内，设置引脚和模式（OUTPUT或INPUT），引脚是ledPin，该引脚在之前设置为数值10。因此，该段函数的主要意义为：将开发板的数字引脚10设置为OUTPUT模式。

接下来，移步主函数：

loop（）函数是主要的过程函数，只要开发板处在开启状态就一直运行。每一条loop（）函数中的代码需要执行，并且需要按照顺序来逐个执行，直到函数最后。之后，loop（）函数再次从头开始，从函数的顶部开始运行，一直循环下去，直到关闭开发板或者按下重启按键。

在该项目中，希望LED灯亮保持1 s，然后灯灭保持1 s，并重复以上动作。因为希望重复以上动作，所以，Arduino要设置在loop（）函数内。函数内第一个语句是：

digitalWrite(ledPin,HIGH);

在这个语句中，写一个HIGH或LOW值到引脚（在该段代码中，数字引脚为10）。当设置一个HIGH到引脚中，引脚将输出一个5 V的电压，当设置一个LOW到引脚中，引脚将输出一个0 V的电压，或者数字地。因此上面的语句表示输出一个5 V电压到数字引脚10，将LED灯点亮。接下来的代码为：(www.xing528.com)

delay(1000);

这条语句只是告诉开发板在执行下一条语句之前等待1 000 ms（1 s）。下一条语句是：

digitalWrite(ledPin,LOW);

该句将关闭数字引脚10的电源，因此会熄灭LED。之后是另外一个延时1 000 ms的语句，然后函数结束。因为这个函数是在loop（）函数内，所以这个函数将重新从头开始再一次运行。

再一步一步回看该段程序，读者就会发现该程序是非常简单的。从指定一个名为ledPin的变量开始，向这个变量赋值10。之后，执行setup（）函数，此处设置数字引脚10为输出模式。在主程序循环里设置数字引脚10为HIGH，输出为5 V，之后等待1 s，关闭数字引脚10的电源，等待1 s，之后，loop重新开始执行。只要开发板上电，LED灯将持续地交替开关。

现在读者已经知道代码是如何工作的，你可以通过改变代码去打开LED灯，并保持一段时间，或关闭LED灯并保存一段时间。例如，想要持续打开3 s，之后关闭0.1 s，可以按照以下代码执行：

如果想要持续打开0.2 s，之后关闭1 s，可以按照以下代码：

大家通过改变LED灯的开关时间，可以产生各种不同的控制效果。为了了解其他更加复杂的功能，下面，再学习两个LED灯的控制。

（2）多个LED的控制。

①完成基本的调试之后，需要再次拔掉USB电缆以保证Arduino开发板的电源关闭；将上面准备好的材料按照图5-28所示电路进行连接。

图5-28　电路连接图

②打开Arduino IDE开发软件，按照以下代码将其输入到开发软件中，输入完成之后，按下IDE菜单栏中的Verify/Compile按钮，确保输入代码正确无误。

③将Arduino开发板的USB电缆连接到电脑，在软件界面中选择下载端口，单击UpLoad按键将编写的代码下载到Arduino开发板中。

4.EX2代码讲解

程序的第一段代码如下：

∥三个LED控制，模仿交通灯

该段为注释代码，表示在该程序运行过程中需要3个LED灯进行指示，其中各灯的变化情况如同交通灯的变化。接下来代码为：

int redPin=10;

int yellowPin=9;

int greenPin=8;

该段代码指定了三个整型数的名称为分别为redPin、yellowPin、greenPin，并给它赋了一个数值10、9、8，表示开发板的数字引脚10、数字引脚9和数字引脚8。最后，以分号结尾，表示该行代码到此处结束。下面的程序为setup（）函数：

此处执行setup（）函数，设置数字引脚10、数字引脚9和数字引脚8全部为输出模式。接下来进入loop（）函数。

该段代码为主函数，需要一直循环。首先，红灯亮并保持，5 s后黄灯亮；其次，2 s之后，红灯和黄灯熄灭，而绿灯开始亮；再次，等待10 s后，绿灯熄灭，黄灯开始亮；最后，等待2 s之后，黄灯熄灭，红灯开始亮。按照以上顺序一直循环。