Visión general
En esta lección, aprenderemos cómo detectar el estado de un botón y luego alternar el estado de un LED basado en el del botón.
Vamos a requerir:
- 1 x ESP8266 NodeMCU LoLin
- 1 x Protoboard
- 1 x Led 3mm
- 1 x botón pulsador
- 1 x resistencias de 220Ω.
- 1 x resistencias de 10KΩ.
- Cables para conectar todo.
Conceptos básicos
1. Botón
Los botones son un componente común utilizado para controlar dispositivos electrónicos. Generalmente se usan como interruptores para conectar o desconectar circuitos.
Aunque los botones vienen en una variedad de tamaños y formas, la utilizada en este experimento será un botón de 12 mm como se muestra en las siguientes imágenes. Pines señalados por el las flechas del mismo color están destinadas a estar conectadas.
El botón que usamos es un botón de tipo normalmente abierto. Los contactos del botón están apagado en las condiciones normales, solo cuando el botón está presionados están cerrados.
El diagrama esquemático que utilizamos es el siguiente:
El jitter (o fluctuación) del botón debe ocurrir en el proceso de uso. La forma de onda de este es como la imagen siguiente:
Cada vez que presione el botón, la placa pensará que ha presionado el botón botón muchas veces debido al jitter del botón. Debemos tratar con el
de botones antes de usar el botón. Podemos eliminar la fluctuación a través de la programación de los botones, o por medio de un capacitor para hacerlo de forma fisica. Para hacerlo por software rimero, detectamos si el nivel de la interfaz del botón es bajo o alto. Cuando el nivel que detectamos es bajo, se necesita un retraso de 5 ~ 10 MS, y luego detecte si el nivel de la interfaz del botón es bajo o alto. Si la señal es bajo, podemos confirmar que el botón se presiona una vez. También puede usar un capacitor de 0.1 uF para limpiar el jitter de botones.
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| Diagrama esquematico |
2. Interrupción
Se introdujeron interrupciones de hardware como una forma de reducir el desperdicio de valioso tiempo del procesador en bucles de sondeo, esperando eventos externos. Ellos puede implementarse en hardware como un sistema distinto con líneas de control, o pueden integrarse en el subsistema de memoria.
3. Funciones clave
attachInterrupt (interrupción, ISR, modo)
Especifica una rutina de servicio de interrupción (ISR) para llamar cuando se produce una interrupción. Reemplaza cualquier función anterior que se adjuntó a la interrupción.La mayoría de las placas tienen dos interrupciones externas: números 0 (en el pin digital 2) y 1 (en el pin digital 3).En general, un ISR debe ser lo más corto y rápido posible. Si tu boceto usa ISR múltiples, solo uno puede ejecutarse a la vez, otras interrupciones serán ignoradas (apagado) hasta que finalice el actual. como delay () y millis () ambos confían en interrupciones, no funcionarán mientras se ejecuta un ISR. delayMicroseconds (), que no depende de interrupciones, funcionará como se espera.Sintaxis
attachInterrupt (pin, ISR, modo)
Parámetros
pin: el número de pinISR: se llamará al ISR cuando ocurra la interrupción; esta función debe tomar sin parámetros y no devuelve nada. Esta a veces se denomina: rutina de servicio de interrupción.modo: define cuándo se debe activar la interrupción. Cuatro constantes son predefinidos como valores válidos:
- LOW para activar la interrupción siempre que el pin esté bajo,
- CHANGE para activar la interrupción cada vez que el pin cambia de valor
- RISING para disparar cuando el pin va de bajo a alto,
- FALLING para cuando el pin va de mayor a menor.
digitalRead ()
Lee el valor de un pin digital especificado, ya sea ALTO o BAJO.Sintaxis
digitalRead (pin)
Parámetros
pin: el número del pin digital que desea leer (int)
Devoluciones
Alto o bajo
delayMicroseconds (us)
Pausa el programa por la cantidad de tiempo (en microsegundos) especificado como parámetro. Hay mil microsegundos en un milisegundo y un millón microsegundos en un segundo.Actualmente, el valor más grande que producirá un retraso preciso es 16383. Esto podría cambiar en futuros lanzamientos de Arduino. Para retrasos de más de unos pocos miles microsegundos, debería usar delay () en su lugar.Sintaxis
delayMicroseconds (us)
Parámetros
nosotros: el número de microsegundos para pausar (unsigned int)
Devoluciones
Ninguna
Procedimientos
1. Construcción del circuito
Vamos a utilizar los pines digitales D2 - GPIO 4 ara conectar el LED y D1 - GPIO 5 para el pulsador. Al negativo del diodo conectaremos una resistencia de 220Ω que ira al neutro. La pata del pulsador que hace contacto con el pin D1 se conecta ademas al vivo (3V) por medio de una resistencia de 10KΩ, la otra pata se conecta al neutro.
2. Programa
/***********************************************************
Descripcion: Cuando precione el boton, podra verse como cambia el estado del LED. (ON->OFF，OFF->ON).
***********************************************************/
int led_pin = 4; // definimos el pin digital 2 (GPIO 4) como el controlador del LED
int btn_pin = 5; // definimos el pin digital 1 (GPIO 5) para la interface del boton
volatile int state = LOW; // Definimes el estado inicial del LED
void setup()
{
pinMode(led_pin, OUTPUT); // Seteamos el pin del LED, lo dejamos en modo de salida OUTPUT
pinMode(btn_pin, INPUT); // Seteamos el pin del BOTON, lo ponemos en modo entrada INPUT
}
void loop()
{
if (digitalRead(btn_pin) == LOW) // Detectamos la bajada del boton
{
delay(10); // Esperamos 10ms para eliminar el jitter del pulsador
if (digitalRead(btn_pin) == LOW) // Confirmamos que el boton este precionado
{
while (digitalRead(btn_pin) == LOW);
delay(10);
while (digitalRead(btn_pin) == LOW);
state = !state; // Invertimos el valor de state.
digitalWrite(led_pin, state); // Asignamos el valor de state a LED
}
}
}
3. Compile el programa y cárguelo
Cuando presiona el botón, puede ver que el estado del LED se activará.
Resumen
A través de esta lección, debería haber aprendido a detectar el estado de un botón externo y luego alternar el estado de un LED.
