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文件名称:Arduino 系列:Arduino Leonardo (基于 ATmega32U4)_(18).Arduino Leonardo进阶技巧.docx
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更新时间:2025-06-27
总字数:约1.13万字
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ArduinoLeonardo进阶技巧

1.使用外部中断

1.1外部中断的基本原理

ArduinoLeonardo基于ATmega32U4微控制器,支持多个外部中断。外部中断允许单片机在检测到特定引脚上的电平变化时,暂停当前执行的程序并执行中断服务例程(InterruptServiceRoutine,ISR)。这在需要实时响应外部事件的应用中非常有用,例如检测按钮按下、外部传感器信号变化等。

ATmega32U4的外部中断功能通过INT0、INT1、INT2和INT3引脚实现,这些引脚分别是数字引脚3、7、2和8。此外,还支持所有数字引脚的pinchange中断。

1.2外部中断的使用方法

使用外部中断的基本步骤如下:

启用中断:通过attachInterrupt函数将特定引脚上的电平变化与ISR关联起来。

编写ISR:定义中断服务例程,当引脚上的电平变化时,该例程将被调用。

在主循环中处理:主循环可以继续执行其他任务,中断发生时会自动调用ISR。

1.3代码示例

以下是一个使用外部中断检测按钮按下的示例代码:

//定义中断引脚

constintinterruptPin=2;//对应INT0引脚

//定义LED引脚

constintledPin=13;

//按钮状态标志

volatileboolbuttonPressed=false;

//中断服务例程

voidhandleInterrupt(){

//禁用中断,防止重复触发

detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin));

//延迟一段时间,去抖动

delay(50);

//检查按钮是否真正按下

if(digitalRead(interruptPin)==HIGH){

buttonPressed=true;

}

//重新启用中断

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin),handleInterrupt,RISING);

}

voidsetup(){

//初始化LED引脚

pinMode(ledPin,OUTPUT);

//初始化中断引脚

pinMode(interruptPin,INPUT_PULLUP);

//将中断引脚与ISR关联

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin),handleInterrupt,RISING);

}

voidloop(){

//检查按钮是否按下

if(buttonPressed){

//按下按钮,点亮LED

digitalWrite(ledPin,HIGH);

delay(1000);//保持LED亮1秒

digitalWrite(ledPin,LOW);

buttonPressed=false;//重置按钮状态

}

}

1.4代码解释

volatile关键字:用于声明变量buttonPressed,确保在ISR中对它的修改能够被主循环中的代码正确读取。

attachInterrupt函数:将指定引脚的中断类型与ISR关联。digitalPinToInterrupt函数用于将数字引脚编号转换为中断编号。

去抖动:通过delay(50)延迟50毫秒,防止按钮按下的抖动影响中断的准确性。

detachInterrupt和attachInterrupt:在ISR中禁用中断,防止重复触发,处理完成后重新启用中断。

2.使用定时器

2.1定时器的基本原理

ArduinoLeonardo内部集成了多个定时器,可以用于精确的时间控制。定时器可以通过设定不同的预分频器和比较值来生成不同周期的定时中断。这些定时器可以用于控制LED闪烁、测量时间间隔、生成PWM信号等。

2.2定时器的使用方法

使用定时器的基本步骤如下:

配置定时器:设置定时器的预分频器和比较值。

启用定时器中断:通过设置中断标志位启用定时器中断。

编写ISR:定义定时器中断服务例程。

在主循环中处理:主循环可以继续执行其他任务,定时器中断发生时会自动调用ISR。

2.3代码示例

以下