微觸開關(guān)傳感器-很簡(jiǎn)單的傳感器，用程序就能很準(zhǔn)確地檢測(cè)到它的開閉變化

Z簡(jiǎn)單的傳感器是什么,我一定會(huì)回答是微觸開關(guān)，如圖5-1 所示。其實(shí)它和我們生活中常常見(jiàn)到的開關(guān)沒(méi)有太大區(qū)別。

微觸開關(guān)也只有“開”和“閉” 兩種不同的狀態(tài)，不過(guò)它對(duì)于觸碰是非常敏感的，只要稍微碰到一點(diǎn)點(diǎn)，開關(guān)就會(huì)合上。 如果把它連接到主控制器，用程序就能很準(zhǔn)確地檢測(cè)到它的開閉變化了。同學(xué)們想想看， 它是不是和昆蟲的觸角很像呢?我們這節(jié)課就要用兩個(gè)微觸開關(guān)傳感器來(lái)模擬昆蟲觸角 的功能。

輸人和輸出

對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，微觸開關(guān)就是一個(gè)輸入器件。究竟什么是輸入，什么是輸出呢?我 們?cè)趺蠢�用主控制器的輸入和輸出功能�?其實(shí)這個(gè)概念非常簡(jiǎn)單，如果將主控制器的 一個(gè)端口連接到傳感器，它就是被作為一個(gè)輸入端口在使用，因?yàn)槲覀円�利用傳感器讀入 關(guān)于環(huán)境的信息。而反之，如果將端口連接到執(zhí)行器，比如一個(gè)LED 小燈模塊或一個(gè)蜂 鳴器模塊，那么它就變成了一個(gè)輸出端口，因?yàn)槲覀兪怯幂敵鲂畔⑷タ刂茍?zhí)行器執(zhí)行一些 動(dòng)作。

在Arduino 主控制器中，每個(gè)端口都既可以用作輸入端口又可以用作輸出端口，同學(xué) 們需要在使用時(shí)根據(jù)實(shí)際用途將它們?cè)O(shè)置為適當(dāng)?shù)姆较颉＿@時(shí)就要看到前面課程中已經(jīng) 見(jiàn)到過(guò)的一個(gè)“熟面孔”——pinMode 命令，它的用法如下：

pinMode(3,INPUT);

pinMode(5,OUTPUT);

當(dāng)我們這樣使用pinMode 命令時(shí)，編號(hào)為3號(hào)的端口變成輸人模式，之后就能使用上面 連接的傳感器了。5號(hào)端口則變成輸出模式，如果要操縱的是LED 小燈或蜂鳴器之類的 執(zhí)行模塊，就一定要記得將端口設(shè)置為輸出模式。

一般地，我們?cè)诰帉懗绦驎r(shí)只需要設(shè)置一次端口的方向就夠了。請(qǐng)同學(xué)們回想一下 Arduino 的程序結(jié)構(gòu)，pinMode 這個(gè)命令Z適合出現(xiàn)的地點(diǎn)是不是setup 中呢?

微觸開關(guān)的狀態(tài)

假設(shè)將微觸開關(guān)連接到3號(hào)端口，并用pinMode 命令將端口設(shè)置成輸入方向。那么 在后面的程序中，當(dāng)需要知道微觸開關(guān)的開閉狀態(tài)時(shí)，只要用 digitalRead 命令就可以很 方便地讀取微觸開關(guān)的值了，這個(gè)命令的用法如下：

int value=digitalRead(3);

我們這樣使用這條命令，就能夠得到在第3號(hào)端口上的狀態(tài)，它是一個(gè)值為 HIGH 或者 LOW 的數(shù)字。如果微觸開關(guān)的狀態(tài)是閉合的，使用 digitalRead 命令得到的就是一個(gè) LOW; 反之則得到HIGH 。 這樣，我們只要判斷一下 digitalRead 的返回值就知道開關(guān)的 狀態(tài)了。在這本書中，用到的所有開關(guān)類型的傳感器都可以用這樣的方法讀取它們的 狀 態(tài) 。

用條件語(yǔ)句讓機(jī)器人更智能

前幾節(jié)課中我們編寫的程序都是那種Z簡(jiǎn)單的“面條型”程序，也就是其中的每個(gè)語(yǔ) 句都會(huì)被順序執(zhí)行。而為小機(jī)器人編寫智能程序時(shí)，肯定希望在某種條件下機(jī)器人做某 件事情，在另一種條件下機(jī)器人去做另一種事情。那么如何讓機(jī)器人做到這一點(diǎn)呢?這 就需要用到C 語(yǔ)言中Z常用的語(yǔ)句——條件語(yǔ)句了。條件語(yǔ)句由 if 關(guān)鍵字、else 關(guān)鍵字 和條件表達(dá)式組成。

我們先來(lái)看看什么是條件表達(dá)式。簡(jiǎn)單地說(shuō)，條件表達(dá)式是一個(gè)結(jié)果值只可能為 “真”(true) 或“假”(false) 的計(jì)算式。它們可以分為兩種： 一種叫關(guān)系運(yùn)算；另一種叫邏輯 運(yùn)算。關(guān)系運(yùn)算主要用來(lái)判斷值的大小關(guān)系，比如判斷a 和 b 是否相等，或是判斷c 和 d 誰(shuí)大誰(shuí)小。而使用邏輯運(yùn)算可以把幾個(gè)關(guān)系運(yùn)算連接起來(lái)，表達(dá)更復(fù)雜的邏輯，比如，“a 大于b, 而 且c 大 于d” 這個(gè)式子是真還是假?我們把Z常用的這類運(yùn)算總結(jié)在表5-1和 表5-2中。

知道了條件表達(dá)式的用法，學(xué)會(huì)條件語(yǔ)句就沒(méi)有任何困難了。下面是條件語(yǔ)句Z常

用的幾種用法。

if (條件表達(dá)式){ 語(yǔ)句；

}

//在這里寫條件滿足時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句

條件語(yǔ)句Z簡(jiǎn)單的用法就像上面這樣，在條件表達(dá)式的值為真時(shí)執(zhí)行大括號(hào)中的語(yǔ) 句，如果為假則直接跳過(guò)執(zhí)行大括號(hào)后面的部分。

注意：上面的內(nèi)容中用“語(yǔ)句；”代替的大括號(hào)內(nèi)的部分是可以包含多條語(yǔ)句的。

if (條件表達(dá)式){

語(yǔ)句1; }else{

語(yǔ)句2;

//在這里寫條件滿足時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句

//在這里寫條件不滿足時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句

這種用法下，如果條件表達(dá)式得到滿足，就執(zhí)行語(yǔ)句1;否則執(zhí)行語(yǔ)句2。

if (條件表達(dá)式1){

語(yǔ)句1;

else if(條件表達(dá)式2){

語(yǔ)句2; }else{

語(yǔ)句3; //在這里寫條件1滿足時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句

//在這里寫條件1不滿足但條件2滿足時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句 //在這里寫所有條件均不滿足時(shí)執(zhí)行的語(yǔ)句

上面這種用法有兩個(gè)條件表達(dá)式，我們的程序會(huì)先判斷D一個(gè)表達(dá)式是否滿足，如果 D一個(gè)條件是 true 就執(zhí)行語(yǔ)句1;否則判斷第2個(gè)條件，如果是true 就執(zhí)行語(yǔ)句2,是 false 則執(zhí)行語(yǔ)句3。記住如果還有多個(gè)條件需要判斷，還可以再去增加更多的else if。