aduio流水灯程序(aduio流水灯3个如何取接口)

导语：Arduino入门 第三节 流水灯（上）

在上一期课程中，我们经过了"点灯"仪式的"洗礼"，基本认识了Arduino数字引脚输出控制的基本流程和方法，本期中我们将介绍几种流水灯的实现方法，更深入地了解数字引脚输出控制的方法。

在进入课程以前，我们应该先准备一个流水灯的灯板，灯的位数可以做到16位，以方便后面的"摇摇棒"课程使用。灯板我们可以用面包板来搭建，或者用万能的"洞洞板"自己动手焊一个，灯的连接方式可以选择"共阴极"或"共阳极"。本期课程使用的是一个16位的"摇摇棒"灯板，配套的Arduino板为NANO板，LED连接到板的引脚为D4-D13、A0-A5，共阴极连接，D2及D3是NANO的两个外部中断引脚，连接了两个水银开关，作为摇摇棒的方向控制。下面，我们先以D4-D13控制的10个LED为例，来学习流水灯控制。

流水灯，就是亮起的一个或几个灯在一个灯带上"流动"，如同流水一样。最简单的一个灯流灯的效果就是灯带上的灯按顺序，逐个"点亮-熄灭"，我们看到的就是一个亮起的灯在流动。所以，从本质上来说，我们的程序就是控制Arduino的数字引脚按顺序，输出一个高电平并维持一定的时间，再输出低电平，然后跳转下一个灯做同样的操作。注意：同样的操作，也就是一个重复的操作，其中改变的只是引脚的编号，而且引脚编号是连续的，那么我们可以用一个"for"循环来实现这个操作。在"setup"中，我们同样可以用"for"循环来实现所有输出引脚的模式设置。下面给出示例代码：

通过上面的代码示例，应该着重掌握"for"循环的使用方法。在"setup"中，我们需要将D4-D13这10个引脚"一个一个地"配置为输出模式，并且将其输出电平"强制"拉低，而这个操作实际上是一个"重复"的过程，并且引脚顺序是从4-13连续增加的，因此可以将4和13作为"for"循环的限制条件中的变量"i"的取值范围，即"i"从4开始，一直自加到13，那么i的取值范围就是大于等于4，小于等于13，也可以是小于14，因为小于14的前面一个整数就是13。在"loop"中出现了两个"for"循环，第一个"for"中，变量"i"是递增的，第二个"for"中则是递减的，它们分别控制了流水灯的"流动方向"，这里要注意变量i的取值范围。另外，在给引脚写入电平状态时-digitalWrite()，状态关键字"HIGH/LOW"也可以用数字"1/0"代替。

上面的代码是基于"共阴极"连接的电路设计的，那么如果电路是以"共阳极"连接的如何简单快捷地修改代码呢？前面的课程提到：共阴和共阳的驱动正好是相反的，那么实际就是把上面代码中写"HIGH"的地方改成"LOW"，而"LOW"的地方改成"HIGH"即可。下面给出一种方法：

以上代码使用了"宏"定义及"条件编译"的方法来实现"共阴""共阳"的快速切换。"//"在代码中可以用于"注释"一行代码，也就是跟在它后面的这一行代码作为一个注释（相当于一个说明），在编译时就不起作用，相当于没有这一行代码。我们可以这样通俗地解读上面的代码：宏可以理解为"关键字"，定义两组"关键字"：define COM_ANODE（共阳），然后用"//"来作为"选择开关"，前面加"//"的则被"关闭"，紧接着后面的"define COM_CATHODE是"选中"的状态，那么后面就会选择"endif"之间的"关键字"（宏）进行编译，即程序中所有出现的"ON"对应的就是"1"，"OFF"则对应的"0"。如果以"//"关闭define COM_ANODE前面的"//" 去掉，则程序中的"ON"则对应"0"，"OFF"则对应"1"，这样在不改动程序的情况下，只需用"//"就可以实现共阴共阳的代码切换（切换之后必须编译-烧录代码）。大家也可以试验一下"共阴极"的代码运行在"共阳极"的电路中或"共阳极"的代码运行在"共阴极"的电路中是什么效果，以加深对电路及代码的理解。

接下来，我们对程序进行一些改进，让16个LED都用起来。在NANO板中，"A0"引脚的编号实际上就是第"14"号引脚，依次类推"A7"则是第"21"号引脚，UNO则只到"A5",即第"19"号引脚，而MEGA2560板的"A0-A15"则对应"54-69"号引脚，这个定义是在Arduino IDE的库函数中进行定义的。说到这里，也许大家会想到将"for"中的变量"i"的范围加大为"4-19"不就可以驱动16个LED了，没错，这是可以的，但我们要引入一种新的方法，让程序更具一般性和"可移植性"。

这里要介绍的方法就是将引脚编号放入一个数组中，那么"for"中变量"i"的范围就可以统一为"0-15"，这个处理方法对于后面的很多试验是具有重要意义的，具体的会在后期的课程中提及。关于数组的一些定义及使用方法，大家可以参考C语言的相关书籍，在此不再赘述。

接下来要说一下digitalWrite()这个函数中的两个入口参数，两个参数都为"unit8_t"的类型，那么我们建立数组的类型也应该是"uint8_t"，当然"int"也是可以的，但是"int"占用的存储空间是"uint8_t"的两倍，我们本着"不浪费"及规范的原则，使用"unit8_t"的类型来定义数组。数组中的元素就是16个引脚编号。下面给出示例代码：

在上述代码中，将所有引脚的编号按顺序放在了名为"led_pin"的数组中，引脚编号从13往后，即从"A0"开始，有两种定义方法，一种是保持"A0,A1…",另一种是从A0开始改为

"14,15.."，两种方法都是可以的，这就是ArduinoIDE库的一个"强大"之处。

本期就讲到这里，在下一期中，我们还将循序渐进，介绍另一种流水灯的"玩法"。

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