第14/31-3课：Arduino编程millis()示例3（带按钮）

第14/31-3课：Arduino编程millis()示例3（带按钮）

你是否曾经需要让Arduino记住某件事发生的时间——比如按钮按下——然后在精确的时间后采取行动，同时让程序的其余部分顺畅运行？这是Arduino编程中的一个经典挑战，解决方案就是millis()函数。本教程是Robojax Arduino课程的一部分，演示了一个实际示例：检测按钮在第一次按下后经过5秒延迟是否被第二次按下。这项技术对于创建响应迅速、非阻塞且时间至关重要的项目是基础性的。

这种使用millis()在不暂停程序的情况下跟踪时间的模式，对于各种实际应用至关重要。以下是一些激发你自己项目灵感的想法：

• 去抖按钮接口：实现一个系统，按钮必须按住特定时长（例如3秒）才能开启设备，防止意外按下。
• 顺序操作：创建一个系统，一个事件（如运动传感器触发）启动一个次要操作，该操作仅在另一个事件在特定时间窗口内发生时执行。
• 用户交互计时器：构建一个项目，要求在设定时间内提供“确认”输入（如第二次按钮按下）才能执行关键功能，例如发送命令或启动电机。
• 传感器门控：使用传感器的第一个信号启动时间窗口，在此期间，第二个不同传感器的读数被视为有效或被忽略。

所需硬件

本项目使用SunFounder 3合1 Arduino套件中的组件，这是一个很好的学习资源。你需要：

• Arduino板（Uno、Nano等）
• 一个瞬时按钮
• 跳线

接线指南

此示例的接线非常简单，得益于Arduino的内部上拉电阻，无需外部电阻。（视频中08:29处）

• 将按钮的一个引脚连接到Arduino上的GND引脚。
• 将按钮的另一个引脚连接到Arduino上的数字引脚2。

通过使用INPUT_PULLUP，引脚内部连接到5V，因此通常读取为HIGH。当按钮按下时，它将引脚连接到GND，导致读取为LOW。这就是我们在代码中使用的逻辑。

代码解释

该项目的核心是跟踪第一次按钮按下，然后在特定时间间隔后检查第二次按下的逻辑。代码设计为非阻塞的，意味着它不会暂停loop()中其他任务的执行。

在草图的顶部，你会找到控制定时行为的关键用户可配置变量：

unsigned long event = 5000;// 5秒
unsigned long buttonPushed =0;

• event：这是关键的定时变量。它设置延迟时长（毫秒）。在此示例中，设置为5000，即5秒。你可以将此值更改为任何其他时长以适应项目需求。
• buttonPushed：此变量用作标志和时间戳。它从0开始，并在按钮第一次按下时更新为millis()的值。存储的时间随后用于计算第二次按下检查的差值。

loop()函数中的逻辑分两个阶段工作。首先，它读取按钮状态，如果第一次按下（pb == LOW && buttonPushed == 0），则通过millis()将当前时间记录到buttonPushed变量中。第二阶段检查按钮是否仍被按下以及是否已记录第一次按下。如果是，则计算当前时间与第一次按下时间之间的差值。如果此差值大于或等于你的event时间，则执行操作——在此示例中，向串行监视器打印消息。

实时项目演示

在视频中，代码上传到Arduino，并打开串行监视器观察行为。（视频中16:03处）你会看到millis()值持续打印，显示程序启动以来的时间。当你第一次按下按钮时，会打印类似First push at:5019的消息。如果你再次按下按钮并按住超过自第一次按下起的5秒，则会打印消息Action after 5 seconds of first push。这演示了只有当第二次按下发生在指定延迟过后，操作才会被触发。

这种方法的力量在于，loop()顶部的Serial.println(millis())行会不间断地继续运行，证明定时逻辑不会阻塞其他代码的执行。这是使用millis()相对于delay()函数的根本优势。

本视频中的相关项目

• 第14/31-1课：Arduino Millis（无延迟）和map函数 | SunFounder Robojax
• 第14/31-2课：Arduino编程 millis() 示例2带事件
• 第14/31-4课：Arduino编程 map() 示例1
• 第14/31-5课：Arduino编程 map() 示例2

章节

• [00:00] millis() 和课程介绍
• [01:19] 什么是 millis() 以及为什么使用它？
• [03:06] 第一个实际示例：打印 millis()
• [05:46] 使用 millis() 在5秒后触发事件
• [08:29] 示例2：带5秒延迟的按钮操作
• [12:14] 示例3：延迟后检测第二次按钮按下
• [17:20] map() 函数介绍
• [19:47] 映射LED亮度百分比的实际示例

图像

Sunfounder car assembled

Sunfounder car assembled

Sunfounder car assembled

Sunfounder car assembled

/*
Lesson 14/31: Arduino coding millis() example 3 with push button
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YouTube video https://www.youtube.com/watch?v=lqgzQohNiIM
 
  
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    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
    (at your option) any later version.

    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
unsigned long buttonPushed =0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);//initialize serial monitor
  Serial.println("Introduction to millis");
  pinMode(2,INPUT_PULLUP);
  


}

void loop() {
  // ilmoFan.com example-2 millis()
  Serial.println(millis());
  int pb = digitalRead(2);// read pin 2
  if(pb ==LOW && buttonPushed ==0)
  {
    buttonPushed =millis();
    Serial.print("First push at:");
    Serial.println(buttonPushed);
  }
  if( pb ==LOW &&  buttonPushed >0 )
  {
   unsigned long difference = millis()- buttonPushed;
      if( difference >= event)
      {
        Serial.println("Action after 5 seconds of first push");
      }
  }
  
}