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外部中断应用
在ArduinoNano上,外部中断是一种非常有用的特性,可以让你在特定的外部事件发生时立即触发一个函数。这种机制在需要实时响应的场景中尤其有效,例如检测按钮按下、读取编码器位置或检测传感器信号等。本节将详细介绍如何使用外部中断,并通过具体的例子来说明其应用。
外部中断的基本概念
外部中断允许你在特定的引脚上检测到事件(如电平变化)时,立即调用一个函数。ArduinoNano上的外部中断引脚是数字引脚2和3。你可以配置这些引脚在检测到上升沿、下降沿或电平变化时触发中断服务例程(InterruptServiceRoutine,ISR)。
中断引脚
引脚2:对应于中断0
引脚3:对应于中断1
中断触发模式
RISING:在引脚从低电平变为高电平时触发中断。
FALLING:在引脚从高电平变为低电平时触发中断。
CHANGE:在引脚电平发生任何变化时触发中断。
LOW:在引脚电平为低时触发中断。
使用外部中断的步骤
定义中断服务例程(ISR):这个函数会在中断触发时被调用。
配置中断:使用attachInterrupt函数将引脚与中断服务例程关联起来,并设置触发模式。
编写主程序:在主循环中处理其他任务,中断服务例程会在中断触发时自动调用。
示例:检测按钮按下
假设我们要检测一个按钮的按下事件,并在检测到时点亮一个LED。我们可以使用外部中断来实现这一点。
硬件连接
按钮的一端连接到数字引脚2(中断0)。
按钮的另一端连接到GND。
LED的正极连接到数字引脚13。
LED的负极通过一个限流电阻连接到GND。
代码示例
//定义引脚
constintbuttonPin=2;//按钮连接到引脚2
constintledPin=13;//LED连接到引脚13
//中断服务例程
voidhandleInterrupt(){
//点亮LED
digitalWrite(ledPin,HIGH);
//延迟一段时间
delay(500);
//关闭LED
digitalWrite(ledPin,LOW);
}
voidsetup(){
//设置引脚模式
pinMode(buttonPin,INPUT);
pinMode(ledPin,OUTPUT);
//附上中断服务例程
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin),handleInterrupt,FALLING);
}
voidloop(){
//主循环中可以处理其他任务
//例如读取温度传感器或控制电机
}
代码解释
定义引脚:
constintbuttonPin=2;:按钮连接到引脚2。
constintledPin=13;:LED连接到引脚13。
中断服务例程:
voidhandleInterrupt():定义了一个中断服务例程,当按钮按下时(引脚2从高电平变为低电平)会被调用。
digitalWrite(ledPin,HIGH);:点亮LED。
delay(500);:延迟500毫秒,以确保LED点亮一段时间。
digitalWrite(ledPin,LOW);:关闭LED。
配置中断:
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin),handleInterrupt,FALLING);:将引脚2与中断服务例程handleInterrupt关联起来,并设置触发模式为FALLING,即按钮按下时触发中断。
主程序:
voidsetup():初始化引脚模式并附上中断。
voidloop():主循环中可以处理其他任务,例如读取传感器数据或控制其他设备。
示例:读取旋转编码器
旋转编码器是一种常用的位置传感器,可以检测旋转方向和速度。我们可以使用外部中断来读取旋转编码器的状态。
硬件连接
旋转编码器的A相连接到数字引脚2(中断0)。
旋转编码器的B相连接到数字引脚3(中断1)。
旋转编码器的公共端连接到GND。
代码示例
//定义引脚
constintencoderPinA=2;//A相连接到引脚2
constintencoderPinB=3;//B相连接到引脚3
//定义全局变量
volatilelongencoderPosition=0;
//中断服务例程
voidhandleEncoderA(){
//检测B相的状态
if(di