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[教程] [Mind+]在UNO上如何实现同时控制多个延时程序?系统运行时间

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本帖最后由 Forgotten 于 2019-7-15 01:29 编辑

做项目经常会遇到需要几件事情同时要做,每件事情还需要做好几秒的情况,但是作为单片机的uno又同时只能运行一件事情,那么我们该如何破局?

例如这个问题:

“如何制作一个项目:当光线小于300的后,led灯亮5秒后熄灭,同时如果按钮按下,有源蜂鸣器响,松开蜂鸣器则不响,两个事件互不干扰,触发条件则立即执行条件”

(光线传感器接A0,led接D13,按钮接D8,蜂鸣器接D9)

分析问题:
要实现的实际是两个项目:
光控灯:光线<300,led为亮5秒后熄灭。
按钮控蜂鸣器:按钮按下,蜂鸣器响,松开蜂鸣器不响。


首先分别实现两个项目:
光控灯:
截图201907142342538473.png

按钮控蜂鸣器:
截图201907142346202778.png


以上两个程序分别运行时正常,触发条件时都能立即反应。


接下来将两个程序进行组合如下:
流程图:
截图201907150018131006.png
程序:

截图201907142347591349.png


运行效果:
按钮按下,蜂鸣器响,松开蜂鸣器不响,正常。
此时如果条件一满足,即如果光线小于300,此时LED亮,在这5秒内,你会发现按钮按下没有反应了!


分析:
当程序执行“等待5秒”的时候,程序“停”在这里了,“如果读取数字引脚8”这个条件不会去检测,也就是按钮即使按下了,但是程序没有检测按钮,所以并不知道按钮按下了,也就不会去响蜂鸣器了。
截图201907150001163419.png

那么如何解决这个问题呢?

既然等待的时候没法检测,那么我们不用等待可以吗?

如果不用等待,那么又如何实现灯亮5秒呢

类比现实生活:你向小明借了一笔钱,答应10天之后还钱,你是如何实现到时间还钱?
首先:记下借钱的时间,例如 2019年7月15日。
如何知道当前到了还钱日期没有?
用当前日期减去10天如果等于7月15,那么今天就是还钱日期了。


用一个时间轴来表示:
截图201907150014127494.png

使用程序逻辑来表示:
先记录当前时间,然后一直检测时间,如果当前时间没到就继续检测,如果到了就结束。

截图201907150019172042.png


在我们的程序里面该如何使用这个思路呢?
分析上面的逻辑,我们发现需要有一个时钟,一直在运行的时钟,那么在我们Mind+中哪里有一直在运行的时钟呢?
答案就是:
截图201907150022028500.png

系统运行时间:记录主控板从上电开始到当前的时间,单位毫秒,每次重启主控板就会清零。

直观感受一下系统运行时间,运行如下程序,打开串口:
[提示]电脑端点击图片后可以查看大图

截图201907150026046187.png
我们发现这个时间在不停的增长,一秒钟增加1000。(1秒=1000毫秒)



这样我们就有了一个自动计时的时间了,接下来我们改造程序一:

改造后:
截图201907150031347788.png
同样实现了光线小于300之后灯亮5秒。

插入一些串口打印观察程序运行情况如下:
[提示]电脑端点击图片后可以查看大图
截图201907150041526497.png
截图201907150040084559.png

截图201907150048185519.png
可以看出,这个程序中没有用到“等待x秒”这个语句,同样实现了x秒之后执行某件事情的效果。


最终将按钮控制的语句加入主程序中:
截图201907150052068596.png
最终程序逻辑:
截图201907150055182920.png

总结:
利用“系统运行时间”这个后台自动增长的时钟,我们可以实现分时执行各种事情。


最终我们得出一个同时运行多个程序而不用延时的框架如下:

截图201907150117285777.png
利用以上这个程序框架实现一个类似的效果,程序如下:
截图201907150116479080.png


其他:

请尝试:使用“系统运行时间”+“变量”实现更多灵活的程序思路,改造各种之前的项目,抛弃“等待x秒”而实现相同的结果。




hnyzcj  超级版主

发表于 2019-7-15 06:08:12

其实更希望同时运行
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Forgotten  版主
 楼主|

发表于 2019-7-15 16:37:54

hnyzcj 发表于 2019-7-15 06:08
其实更希望同时运行

实际的效果就是同时运行的感觉。
多线程的底层与这个逻辑是类似的。

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hnyzcj  超级版主

发表于 2019-7-15 22:44:23

Forgotten 发表于 2019-7-15 16:37
实际的效果就是同时运行的感觉。
多线程的底层与这个逻辑是类似的。

oooooo
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