課程目標

• 中斷程序的應用
• arduino的中斷函數
• 中斷程序的實際應用

相關知識

中斷程序： 中斷程序可以看作是一段獨立于主程序之外的程序，當中斷觸發時，控制器會暫停當前正在運行的主程序，而跳轉去運行中斷程序，中斷程序運行完后，會再回到之前主程序暫停的位置，繼續運行主程序。

在程序的運行中，我們時常需要監控一些事件的發生，比如對某一傳感器的返回數據進行解析。隨著程序功能增加，輪詢到指定功能時需要等待的時間變長，效率會很低。而使用中斷方式檢測，可以到達實時檢測的效果。

**Arduino的中斷函數：**外部中斷和定時中斷

外部中斷的定義： 一般由外設發出中斷請求，如：鍵盤中斷、打印機中斷、外部中斷需外部中斷源發出中斷請求才能發中斷。

attach interrupt(interrupt,function,mode)

1)interrupt: 中斷號，UNO只用0,1，即代表D2，D3口

2）function：調用中斷函數，中斷發生時調用的函數

3）mode：中斷觸發模式

low 當針腳輸入為低時，觸發中斷

change 當針腳輸入發生變化時，觸發中斷

rising 當針腳由低變高時，觸發中斷

falling 當針腳由高到低時，觸發中斷

定時中斷的定義： 是指主程序在運行一段程序過后自動進行的中斷服務程序。

常見的定時庫有FlexiTimer2.h和Ms.Timer2.h

void start() 開啟定時中斷

void stop() 關閉定時中斷

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

使用外部中斷注意:

1.中斷服務程序不能夠有參數和返回值，即void Function name(void){}
2.在中斷函數中delay()函數將不起作用
3.在中斷函數中millis()函數的值不會增加
4.得到的串行數據將會丟失
5.需在中斷函數內部更改的值需聲明為volatile類型

電路搭建

所需材料

ArduinoUNO * 1
震動傳感器模塊 * 1
LED * 1
220Ω電阻 * 1
杜邦線若干

電路連接

程序編寫

練習一:震動監測

不使用中斷的方式實現監測到震動后，LED點亮兩秒后熄滅,再次監測到震動后,再次點亮。

圖形化方式：

直接用條件判斷的方式實現了這個功能

代碼方式：

/* 項目名稱:條件判斷制作震動監測
 * 項目時間:2022.03.15
 * 項目作者: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);
  }


}

練習二：震動監測

使用中斷方式實現上述功能。

圖形化方式：

代碼方式：

/* 項目名稱:中斷制作震動監測
 * 項目時間:2022.03.15
 * 項目作者: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為HIGH
    state = LOW;
    digitalWrite(LedPin, HIGH);  // 亮燈
    delay(500);          //延時500ms
  }
  else {
    digitalWrite(LedPin, LOW);    // 否則，關燈
  }
}
void blink() {               //中斷函數blink()
  state = !state;             //一旦中斷觸發，state狀態反轉
}