mBlock & Arduino（3）按钮控制猫咪

搬运工

在〈mBlock & Arduino（2）点亮外接 LED〉中，看过了如何使用 Arduino 来控制输出脚位，并使用 LED 来得知输出脚位的状态，使用 LED 来检视脚位输出是经常之应用，看过了基本的脚位输出，接下来来看基本的脚位输入，这边要来透过按键开关来控制输入的信号。
认识按键开关
按键之类的开关有好几种，有两针脚、四针脚、六针脚等，两针脚很单纯，就是按下后两个针脚会接通，四针脚或六针脚的话，实际上要看说明，了解哪些脚位是连通，而哪些是由开关控制，以常见的四针脚开关来说，脚位突出的一边在按键按下前彼此不连通，而与对面脚位是连通的：

如果想实际测试按键开关的运作，可以使用 LED，例如设计以下的电路：

如果实际想接在面包板上测试，5V 电源的部份，可以使用 Arduino 上的 5V 脚位，如下所示：

在读取输入信号之前
在〈mBlock & Arduino（2）点亮外接 LED〉中谈过，脚位 D0 到 D13 可以当作数位输出与输入脚位，在这边，我们用其中一个脚位来试着读取按键开关是否按下，不过，并非单纯设计以下的电路就可以了：

这是因为此时输入脚位没有接受任何讯号或输入悬空时，会因为周遭环境的原因（电子杂讯等）而变为不确定的值，因此，在按键实际按下前，输入脚位可以借由一个下拉电阻（Pull-down resistor）连接到 GND，或者是使用一个上拉电阻（Pull-up resistor），将输入脚位保持在已知状态。例如说，若使用下拉电阻，可以如下设计电路：

就大多数的电路而言，可以选用 10K Ω 的电阻（原因与其他考量，可参考 How do I calculate the required value for a pull-up resistor? http://bit.ly/2oQmpnF）；上图的设计方式在按键按下时，输入脚位会得到一个高电位值，未按下则是低电位值。
使用上拉电阻的话，可以如下设计电路：

这样的设计方式下，在按键按下时，输入脚位会得到一个低电位值，未按下则是高电位值。
利用按键控制猫咪
你可以利用程式来侦测按键是否按下，通常会使用 LED 灯来作为程式的输出，像是即使使用上拉电阻方式，也是侦测到按键按下时，让 LED 灯点亮，否则 LED 保持在未点亮状态，不过，这边稍微变化一下，希望按键按下时，Scratch 的猫咪可以喵喵叫，这样比较有趣一些，你可以如下拉设电路：

我们打算读取 D7 的输入讯号，接着在 mBlock 中撰写程式如下：

接着试着执行看看程式，在按下按键时，猫咪会发出 meow 的声音，也会显示以下的图样：

附带一提的是，根据 Arduino – Digital Pins 中的说明，数位脚位都内建有上拉电阻，可以借由 pinMode() 为 INPUT_PULLUP 来打开，这样你在连接电路时，可以不用自行设置上拉电阻，不过，在 mBlock 中，并没有对应的控制方块可以使用的样子。
阅读下一篇mBlock & Arduino（4）利用 PWM 模拟类比信号
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整理：中科极动云，宁波家电物联网云平台


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