【新手求问】如何用Arduino捕捉方波信号发生突变的时刻？

Kupar

为了方便大家阅读，字体变大的是我的问题（疑问句）。

各位大侠，我最近在实验室要用Arduino实现一个快门系统的debounce，遇到了些问题，向各位求教。我的Arduino是mega2560
先说一下背景，Arduino的输入信号是在两个常数电压0伏和5伏间跳跃的信号，输出信号需要据此做一个调整，就比如在t时刻输入信号从0伏变到5伏了，那么输出信号在t时刻也从0伏变5伏，但在t+t1时刻变回0伏，在t+t1+t2时刻再变回5伏。反之亦然。那么这个问题的关键在于捕捉输入信号突变的时刻t，为此我编了以下程序：


(粗体高亮部分是关键程序）

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int Ih; //Ih means the histroy input ,Ih=1 or 0 means the histroy input is HIGH or LOW
int Ip; //Ih means the present input ,Ih=1 or 0 means the present input is HIGH or LOW
long Tstep; //Tstep means the time the step occurs ,the sudden increase or sudden decrease
long delta; //delta means the period between present time and the time step occurs ,this parameter is the criteria for the choise of debounce

void setup()
{
  pinMode(1,INPUT);
  pinMode(13,OUTPUT);
}

void loop()
{
  if(digitalRead(1)==HIGH)
  {
    Ip=1;
    if(Ih==0) //that means there occurs a sudden increase
    {
      Tstep=millis(); //then we need to record the time the step occurs
    }
    delta=Tstep-millis(); //delta is the time period between present and the time steps occurs
    if(0 <= delta <100 ) digitalWrite(13,HIGH);
    if(100 <= delta <200 ) digitalWrite(13,LOW); //this is the debouncing voltage
    if(200 <= delta ) digitalWrite(13,HIGH);   
  }

  if(digitalRead(1)==LOW)
  {
    Ip=0;
    if(Ih==1) //that means there occurs a sudden decrease
    {
      Tstep=millis(); //then we need to record the time the step occurs
    }
    delta=Tstep-millis(); //delta is the time period between present and the time steps occurs
    if(0 <= delta <100 ) digitalWrite(13,LOW);
    if(100 <= delta <200 ) digitalWrite(13,HIGH); //this is the debouncing voltage
    if(200 <= delta ) digitalWrite(13,LOW);
  }

  Ih=Ip;//let the present input becomes the history input after this loop

}

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问题1.先问一下这个程序应该没什么问题吧？


然后，Arduino的输入信号是信号发生器，我让它产生了0V和5V的频率1Hz的方波，信号发生器的输出同时连向数字示波器和Arduino输入端（用BNC cable的T形连接器），但此时问题出现了。


当我不把信号发生器的正负极接向Arduino的 digital pin 1 和GND时，示波器显示正常，但一旦接上正负极，示波器不再是0伏5伏的方波，而是5伏的时候正常，变到0伏时只能持续极短时间，然后立即突然升高到2伏，低电平变成2伏而不是0伏，然后再从2伏变到5伏，从此往复。


于是我上述程序运行时，输出信号（连向示波器的另一个channel）一坨屎，在0伏和5伏之间剧烈震荡，时间间隔微秒量级。


问题2.我想问一下大家在接上正负极后，信号发生器的信号低电平被强行拉高到2伏是什么原因？另外我好像在Arduino官网上看到说pin13由于连了电阻和LED，只能做输出不能做输入，会阻抗不匹配等，我想我的问题会和这个阻抗匹配有关吗？


后来我对程序进行了修改，在每次捕捉输入信号有跃变时，用Serial.println输入1或2，正常情况应该是1和2交替出现，但实际运行结果是1，2的出现毫无规律，不知道为什么。当然，这和我输出信号是真有关，就是我的第2个问题，低电平被莫名岂料强行拉高了，但我在想是不是还有其他原因。


问题3.然后我想问，loop循环是多久循环一次？一毫秒一次？还是说执行每条语句有各自时间，执行完了就自动从头开始？
一共就3个问题，希望各位高手不吝赐教！！！

起立

最近也在研究与这个问题相关的东西，顶一下

Kupar

我是楼主，经过今天一天的debug，终于解决了我之前三个问题。

第一个问题，代码没问题，程序跑的很正常。

第二个问题，原因是 digital pin 1 不能做输入，换成pin2就正常了，只能说为什么Arduino那么stupid。。。

第三个问题，对的，相见这个帖子 http://www.arduino.cn/thread-3784-1-1.html

i7456

捕捉方波信号的变化，用外部中断更合适，见
http://arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt