Arduino篇—外部中断

课程目标

• 中断程序的应用
• arduino的中断函数
• 中断程序的实际应用

相关知识

中断程序： 中断程序可以看作是一段独立于主程序之外的程序，当中断触发时，控制器会暂停当前正在运行的主程序，而跳转去运行中断程序，中断程序运行完后，会再回到之前主程序暂停的位置，继续运行主程序。

在程序的运行中，我们时常需要监控一些事件的发生，比如对某一传感器的返回数据进行解析。随着程序功能增加，轮询到指定功能时需要等待的时间变长，效率会很低。而使用中断方式检测，可以到达实时检测的效果。

**Arduino的中断函数：**外部中断和定时中断

外部中断的定义： 一般由外设发出中断请求，如：键盘中断、打印机中断、外部中断需外部中断源发出中断请求才能发中断。

attach interrupt(interrupt,function,mode)

1)interrupt: 中断号，UNO只用0,1，即代表D2，D3口

2）function：调用中断函数，中断发生时调用的函数

3）mode：中断触发模式

low 当针脚输入为低时，触发中断

change 当针脚输入发生变化时，触发中断

rising 当针脚由低变高时，触发中断

falling 当针脚由高到低时，触发中断

定时中断的定义： 是指主程序在运行一段程序过后自动进行的中断服务程序。

常见的定时库有FlexiTimer2.h和Ms.Timer2.h

void start() 开启定时中断

void stop() 关闭定时中断

#include< MsTimer2.h >
void flash()
{
static boolean cutput=HIGH;
digitalWrite(13,OUTPUT);
OUTPUT=!OUTPUT;
MsTimer2:set(500,flash);
MsTimer2:start();
}
void loop()
{}

使用外部中断注意:

1.中断服务程序不能够有参数和返回值，即void Function name(void){}
2.在中断函数中delay()函数将不起作用
3.在中断函数中millis()函数的值不会增加
4.得到的串行数据将会丢失
5.需在中断函数内部更改的值需声明为volatile类型

电路搭建

所需材料

ArduinoUNO * 1
震动传感器模块 * 1
LED * 1
220Ω电阻 * 1
杜邦线若干

电路连接

程序编写

练习一:震动监测

不使用中断的方式实现监测到震动后，LED点亮两秒后熄灭,再次监测到震动后,再次点亮。

图形化方式：

直接用条件判断的方式实现了这个功能

代码方式：

/* 项目名称:条件判断制作震动监测
 * 项目时间:2022.03.15
 * 项目作者:MRX
 */
const int LedPin = 9;
const int SensorPin = 2;
void setup() {
  pinMode(LedPin,OUTPUT);
  pinMode(SensorPin,INPUT);
  digitalWrite(LedPin,LOW);
}


void loop() {
  if(digitalRead(SensorPin) == LOW){
    digitalWrite(LedPin,HIGH);
    delay(1000);
  }
  else{
    digitalWrite(LedPin,LOW);
  }


}

练习二：震动监测

使用中断方式实现上述功能。

图形化方式：

代码方式：

/* 项目名称:中断制作震动监测
 * 项目时间:2022.03.15
 * 项目作者:MRX
 */
const int LedPin = 9;
const int SensorPin = 2;
char state = LOW;
void setup() {
  pinMode(LedPin,OUTPUT);
  pinMode(SensorPin,INPUT);
  attachInterrupt(0, blink, FALLING);
  digitalWrite(LedPin,LOW);
}
void loop() {
   if (state == HIGH) {        // 如果state为HIGH
    state = LOW;
    digitalWrite(LedPin, HIGH);  // 亮灯
    delay(500);          //延时500ms
  }
  else {
    digitalWrite(LedPin, LOW);    // 否则，关灯
  }
}
void blink() {               //中断函数blink()
  state = !state;             //一旦中断触发，state状态反转
}