中斷的定義
程序運(yùn)行過程中時常需要監(jiān)控一些事件的發(fā)生，如對某一傳感器的檢測結(jié)果做出反應(yīng)。使用輪詢的方式進(jìn)行檢測時效率較低，等待時間較長，而使用中斷方式進(jìn)行檢測時則可以達(dá)到實(shí)時檢測的效果。
當(dāng)中斷被觸發(fā)時，控制器會暫停當(dāng)前正在運(yùn)行的主程序，而跳去運(yùn)行中斷程序，當(dāng)中斷程序運(yùn)行完后，會再回到之前主程序暫停的位置，繼續(xù)運(yùn)行主程序。如此便可以達(dá)到實(shí)時響應(yīng)處理事件的效果。
外部中斷是由外部設(shè)備發(fā)起請求的中斷。要想使用外部中斷，就需要了解中斷引腳的位置，根據(jù)外部設(shè)備選擇中斷模式，以及編寫一個中斷被觸發(fā)后需要執(zhí)行的中斷函數(shù)。
中斷引腳
ARDUINO中的外部中斷通常是由Pin口電平改變觸發(fā)的。每種型號的ARDUINO板都有數(shù)個PIn口可以用來注冊中斷
常見開發(fā)板外部引腳圖：常見開發(fā)板引腳圖
中斷模式
為了設(shè)置中斷模式，還需要了解設(shè)備觸發(fā)外部中斷的輸入 信號類型。中斷模式也就是中斷觸發(fā)的方式。在大多數(shù)ARDUINO上支持以下幾個中斷觸發(fā)方式
LOW 低電平觸發(fā)
CHANGE 電平變化觸發(fā)
RISING 上升沿觸發(fā)，即高電平變低電平
FALLING 下降沿觸發(fā)，即低電平變高電平
中斷函數(shù)
除了設(shè)置中斷模式外，還需要編寫一個響應(yīng)中斷的處理程序——中斷函數(shù)，當(dāng)中斷被觸發(fā)后，便可以讓Arduino運(yùn)行該中斷函數(shù)。中斷函數(shù)就是當(dāng)中斷被觸發(fā)后要去執(zhí)行的函數(shù)，該函數(shù)不能帶有任何參數(shù)，且返回類型為空
這些準(zhǔn)備工作完成后，還需要在setup()中使用attachInterrrupt()函數(shù)對中斷引腳進(jìn)行初始化配置，以開啟arduino的外部中斷功能，其用法如下：
attachInterrupt(interrupt, function,mode)
功能：對中斷引腳進(jìn)行初始化配置
參數(shù)：
interrupt,中斷編號，注意，這里的中斷編號并不是引腳編號
function，中斷函數(shù)名，當(dāng)中斷被觸發(fā)后即會運(yùn)行此函數(shù)所代表的中斷函數(shù)。
mode，中斷模式
detachInterrupt(interrupt)
功能：禁用外部中斷
參數(shù)：
interrrupt,需要禁用的中斷編號
實(shí)驗(yàn)代碼
#define LED A2
#define KEY 2
volatile byte state;
volatile unsigned long last_time;
void setup() {
Serial.begin(115200);
// put your setup code here, to run once:
pinMode(LED, OUTPUT);
pinMode(KEY, INPUT_PULLUP);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(KEY), keyInterrupt, RISING);
state = LOW;
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(LED, state);
}
void keyInterrupt() {
if ((millis() - last_time) > 500) {
Serial.println("檢測到中斷");
if (state == LOW) {
state = HIGH;
} else {
state = LOW;
}
last_time = millis();
}
}
嘗試自己模擬運(yùn)行下吧：https://wokwi.com/projects/347197223040189011
可能會遇到的問題
當(dāng)實(shí)際操作的時候你會發(fā)現(xiàn)你的中斷函數(shù)被觸發(fā)很多次，這個當(dāng)然不是我們想要看到的。這是由于我們按鍵是機(jī)械結(jié)構(gòu)所造成的抖動，而需求就是消除這個抖動。
if ((millis() - last_time) > 500) {
Serial.println("檢測到中斷");
if (state == LOW) {
state = HIGH;
} else {
state = LOW;
}
last_time = millis();
}
此方法是加入時間函數(shù)利用時間差進(jìn)行處理抖動效果。
當(dāng)然還有另外的一種方案筆者沒有嘗試過，利用在按鈕兩端并聯(lián)一顆電容利用它的特性過濾按鈕的抖動，感興趣的可以自己測試。
定時器庫的使用
引入庫： TimerOne
代碼中使用：#include "TimerOne.h"
#include "TimerOne.h"
#define LED 7
volatile byte state = LOW;
void setup() {
Serial.begin(115200);
// put your setup code here, to run once:
pinMode(LED, OUTPUT);
digitalWrite(LED, state);
Timer1.initialize( 500000 ); // 初始化, interval 以 micro sec 為單位
Timer1.attachInterrupt( timer_task ); // attach the service routine here
}
void loop() {
digitalWrite(LED, state);
}
void timer_task() {
Serial.println("timer_task 執(zhí)行了");
state = ~state;
}
