第14/31-2课：Arduino编程millis()示例2与事件

第14/31-2课：Arduino编程millis()示例2与事件

在本教程中，您将学习如何使用Arduino的millis()函数，在指定时间过去后触发操作，而不会阻塞程序的其余部分。这是创建响应式Arduino项目的基础技术，在这些项目中，多个任务需要并发运行，例如在读取传感器或监测按钮按下时闪烁LED。这个具体示例侧重于在五秒后触发事件，但该逻辑可以应用于无数现实场景。

以下是一些实际示例，说明您可能如何在您自己的项目中使用此模式：

• 延迟激活：仅在系统运行设定时间后打开风扇或水泵。
• 安全联锁：要求按钮被按下并保持一段时间后，才能执行危险操作，例如启动电机。
• 基于时间的警报：如果传感器读数在特定时间内没有变化，则触发警报或通知。
• 非阻塞定时器：创建一个“看门狗”定时器，如果设备无响应则重置它。

这解决的核心问题是delay()函数的局限性。当您使用delay(5000)时，Arduino在这五秒内停止执行任何其他代码。这对于简单的草图来说没问题，但在更复杂的项目中，当您需要在等待时读取传感器、更新显示器或监听按钮按下时，这就成了一个大问题。millis()函数计算自电路板上电以来的毫秒数，允许您在不暂停程序的情况下检查时间。

所需硬件

• Arduino板（Uno、Nano、Mega等）
• 一个按钮
• 跳线

接线指南

此示例的接线非常简单。它使用内部上拉电阻，因此按钮不需要外部电阻。

• 将按钮的一条腿连接到Arduino上的GND引脚。
• 将按钮的另一条腿连接到Arduino上的数字引脚2。

因为我们在代码中使用INPUT_PULLUP，当按钮未按下时引脚将读取HIGH，当按钮按下时将引脚连接到地，读取LOW。（视频中08:29处）

理解代码

这段代码演示了一个简单的事件驱动定时器。程序不断将当前的millis()值打印到串行监视器。当按钮被按下并保持，且Arduino已运行至少5秒时，它将打印“Take action”到串行监视器。关键是millis()检查不会停止时间的连续打印。

让我们分解代码中用户可配置的部分：

unsigned long event = 5000;// 5秒

这是最重要的可配置变量。它定义了“事件”的持续时间（以毫秒为单位）。在此示例中，设置为5000，即5秒。要更改延迟，只需修改此数字。例如，将其设置为10000将使操作在10秒后触发。使用unsigned long数据类型至关重要，因为millis()的值可能变得非常大，最终会超过标准int变量的最大值，导致比较错误。（视频中05:46处）

pinMode(2,INPUT_PULLUP);

此行将数字引脚2配置为输入并激活其内部上拉电阻。这是一个关键的配置步骤，允许您在没有外部电阻的情况下连接按钮。引脚默认读取HIGH，当按钮按下时将其连接到地，读取LOW。如果您希望使用不同的引脚，请在此处和循环中的digitalRead(2)行中更改数字2。（视频中08:46处）

loop()内部的逻辑很简单。它读取按钮的状态。如果按钮被按下（pb == LOW），则检查当前时间（millis()）是否大于或等于您定义的event时间。如果两个条件都为真，则打印操作消息。循环的其余部分（打印时间）继续不间断地运行，展示了millis()相对于delay()的优势。

此示例从Arduino启动时开始检查时间。视频系列中的第三个示例在此基础上构建，记录第一次按下按钮的时间，并且仅当第二次按下发生在至少5秒后才触发操作。该逻辑在第14课/31-3：Arduino编码millis()示例3与按钮中介绍。

实时项目演示

上传代码并打开串行监视器（波特率9600）后，您将看到连续的数字流，表示自电路板上电以来的毫秒数。如果您在5秒过去之前按下并保持按钮，则不会发生任何事情。但是，如果您在5秒标记之后按下并保持按钮，您将看到消息“Take action”打印在串行监视器中。只要按钮被保持，操作将继续打印。这演示了一个非阻塞定时器，允许其他代码（打印）无缝运行。（视频中10:52处）

本视频的相关项目

本视频是关于Arduino定时和映射函数的多部分系列的一部分。探索基于相同源材料创建的其他教程：

• 第14/31-1课：Arduino Millis（无延迟）和map函数 | SunFounder Robojax
• 第14/31-3课：Arduino编码millis()示例3，带按钮
• 第14/31-4课：Arduino编码map()示例1
• 第14/31-5课：Arduino编码map()示例2

章节

• [00:00] millis()和SunFounder套件简介
• [01:19] 什么是millis()，为什么用它代替delay()？
• [03:06] 实际演示：打印millis()值
• [05:46] 使用millis()和unsigned long创建事件
• [08:29] 使用INPUT_PULLUP接线和编码按钮
• [10:52] 运行带按钮的事件示例
• [12:14] 示例3预览：检测第二次按钮按下
• [17:20] map()函数简介
• [19:47] 使用LED编码和演示map()函数

图像

Sunfounder car assembled

Sunfounder car assembled

Sunfounder car assembled

Sunfounder car assembled

/*
Lesson 14/31: Arduino coding millis() example 2 with event
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    This program is distributed in the hope that it will be useful,
    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
    GNU General Public License for more details.

    You should have received a copy of the GNU General Public License
    along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
 */


unsigned long event = 5000;// 5 seconds
void setup() {
  Serial.begin(9600);//initialize serial monitor
  Serial.println("Introduction to millis");
  pinMode(2,INPUT_PULLUP);
  


}

void loop() {
  // Robojax.com millis() example 1
  Serial.println(millis());
  int pb = digitalRead(2);// read pin 2
  if(pb ==LOW)
  {
      if(millis() >= event)
      {
        Serial.println("Take action");
      }// if end
  }// if end
  
}// loop end