Arduino教程03 做一个S.O.S求救信号灯「DFR0100 」

该教程实验平台：Arduino入门套件

简单回顾下Lesson 2的内容：

• 如何使用面包板
• 电阻的作用
• LED相关知识

项目二 S.O.S求救信号器

本项目将继续使用项目1的搭建的电路，但我们这里将改变一下代码，就能让我们的LED变为S.O.S求救信号了。这是国际莫尔斯码求救信号。莫尔斯码是一种字符编码，英文的每个字母，都是由横杠和点不同的组合而成。这样的好处是，使用简单的两种状态，就能来传递所有的字母和数字，非常的简便!不得不佩服前人的聪明吧!

我们正好可以通过LED开关两种状态来拼出一个个字母。通过长闪烁和短闪烁来表示点和横杠。我们这个项目中，我们就拼写S.O.S这三个字母。

通过查阅莫尔斯码表，我们可以知道，字母“S”用三个点表示，我们这里用短闪烁替代，字母“O”则用三个横杠表示，用长闪烁替代。

有了前一个项目的基础，不难理解下面样例代码2-1。但先不要急着输入这段代码，只是看一下。

样例代码2-1:

（ 注意：我们这里使用的是数字引脚10，而不是13。）

int ledPin = 10;

void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
// 三个快闪烁来表示字母“S”
digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(150);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(150);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(150);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

delay(100);           //100毫秒延时产生字母之间的间隙       
//三个短闪烁来表示字母“O”
digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(400);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(400);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(400);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

delay(100);         //100毫秒延时产生字母之间的间隙

//再用三个快闪烁来表示字母“S”
digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(150);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(150);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

digitalWrite(ledPin,HIGH);
delay(150);
digitalWrite(ledPin,LOW);
delay(100);

delay(5000);        // 在重复S.0.S信号前等待5秒

STEP 2：输入代码

上面的写法固然正确，可是是不是觉得有点繁琐呢？如果有个100个，难不成还重复100遍吗？有没有更好的书写程序的方法呢？想必发明编程的人也考虑到这个问题了，所以有了我们更好的一种写法。我们先来看一下样例代码2-2。

样例代码2-2：

//项目二 -- S.O.S信号
int ledPin = 10;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
// 三个快闪烁来表示字母“S”
for(int x=0;x<3;x++){
digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
delay(150);                           //延时150毫秒
digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
delay(100);                           //延时100毫秒
}

//100毫秒延时产生字母之间的间隙
delay(100);

//三个短闪烁来表示字母“O”
for(int x=0;x<3;x++){
digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
delay(400);                           //延时400毫秒
digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
delay(100);                           //延时100毫秒
}

//100毫秒延时产生字母之间的间隙
delay(100);

// 再用三个快闪烁来表示字母“S”
for(int x=0;x<3;x++){
digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
delay(150);                           //延时150毫秒
digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
delay(100);                           //延时100毫秒
}

// 在重复S.0.S信号前等待5秒
delay(5000);
}

在输入代码的时候，注意保持代码的一个层次感，除了美观外，也便于你日后检查代码。确认正确后，下载代码到Arduino中，如果一切顺利的话，我们将看到LED闪烁出莫尔斯码S.O.S信号，等待5秒。重复闪烁。给Arduino外接电池，整个装到防水的盒子里，就可以用来发S.O.S信号了。S.O.S通常用于航海或者登山。我们接着来分析下代码。

代码回顾

代码的第一部分与上个项目是完全一样的。也是初始化一个变量，设置数字引脚10的模式为输出模式。在主函数loop()中，你可以看到与上一个项目中类似的语句用来控制LED的开和关，并保持一段时间。然而，这次不同的是，主函数包含了三个独立的代码段。

第一段代码是输出是三个点：

            for(int x=0;x<3;x++){
                    digitalWrite(ledPin,HIGH);            //设置LED 为开
                    delay(150);                           //延时150毫秒
                    digitalWrite(ledPin,LOW);             //设置LED 为关
                    delay(100);                           //延时100毫秒

}

LED开关的语句是包含在一对花括号内的，因此为一组代码段。必须说明的，花括号必须成对出现，如有遗留编译器编译时将不通过。有个小技巧大家可以学一下，在开始写花括号的时候，就先把“{”“}”都写上，之后再在两个括号之间输入代码，这样就不会出现写到最后括号对应不上的情况。

当程序运行后我们可以看到，灯闪了3次而不是只闪了1次。产生这样效果的是因为使用了for循环。for语句通常在程序中用作循环使用。我们来看一下：
for语句格式如下：

for循环顺序如下：

第一轮：1  2  3  4
第二轮：2  3  4
…
直到2不成立，for循环结束。

来看下我们程序中的for循环：

for(int x=0;x<3;x++){
      ……
}

第一步：初始化变量x=0。
第二步：判断x是否小于3。
第三步：判断第二步成立，for循环中执行LED开与关。
第四步：x自加，变为2。
（x++这句话表示把x的值增加1，等同于写成x=x+1，也就是把x当前的值变为x+1，再赋给x一遍。0变为1，第二轮循环则1变2。）
第五步：回到第二步，此时x=2，判断是否小于3。
第六步：重复第三步。
......
直到x循环到3时，判断x< 3不成立，自动跳出for循环，程序继续往下走。   

我们这里需要它循环3次，所以设置为x < 3。从0开始计算，0到2，循环了3次。那如果要循环100次的话呢？答案：for(int x=0;x< 100;x++){}

我们在写一些判断语句的时候会经常用到一些比较运算符，比如大于，小于等等。下面就说下常用的比较运算符。

比较运算符

“<”称之为比较运算符。比较运算符在代码中是用作判断的，比较两个值。我们常用的比较运算符有：

     ==（等于）
     !=（不等于）
     <（小于）
     >（大于）
     <=（小于等于）
     >=（大于等于）

特别要说明一下，等于必须是两个等号。还有像小于等于和大于等于，<和=之间不能留有空格，否则编译不通过。

当然，除了比较运算符外，程序也可以用的+、-、*、/（加、减、乘、除）这些常用的算术运算符。

现在知道for循环是如何运作吧！我们代码中有3个for循环：第一个for循环3次，长闪烁3次，代表输出3个点，也就是字母“S”。第二个for循环同样循环3次，短闪烁3次，代码输出3个横杠，也就是字母“0”。第三个for循环又来输出个“S”。

必须要注意的，我们这里要引用一个新的概念，是局部变量和全局变量。局部变量，这类变量只在自己的代码内起作用。就像我们这里for循环中的变量x，它就是个局部变量，所以说，虽然每个for循环中都有一个变量x，但它们不冲突就是这样原因，它们只在自己的循环中执行。还有一种变量叫全局变量，不同之处是，它能在整个程序中起作用，但条件是，必须在setup()、loop()函数外声明。就像我们这里的ledPin，能在整个程序中起作用。

在每for循环之间有个小延时100毫秒，是S.O.S字母之间有个清晰的停顿说明。最后，在回到主函数loop重新执行一遍之前，有个相对较长的延时，为5秒。

好了，我们S.O.S信号源项目就算告一个段落了。有所收获吗？

课后作业

我们学习了两个项目的基础，现在做个课后习题吧~做个交通信号灯，下图是整个一个运行过程，虚线框的是程序循环的部分。
提示：以上我们是只点亮的一个LED灯，现在需要点亮三个LED灯。电路连接的原理是和一个灯相同，程序中需要改变的用三个数字口来分别控制3个LED灯。自己动手试一下吧！

DF创客社区版权所有，欢迎转载。
转载请务必标注来源： DF创客社区+作者姓名+原文网址。

红绿灯。。。

//手写红绿灯 
int yellow = 10;
int red = 3;
int green = 4;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(yellow,OUTPUT);
  pinMode(red,OUTPUT);
  pinMode(green,OUTPUT);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  int i = 0;
  for (i=0;i<5;i++){
    digitalWrite(red,HIGH);
    delay(1000);
  }
  digitalWrite(red,LOW);
  for (i=0;i<2;i++){
    digitalWrite(yellow,HIGH);
    delay(1000);
  }
  digitalWrite(yellow,LOW);
  for (i=0;i<5;i++){
    digitalWrite(green,HIGH); 
    delay(1000);
  }
  digitalWrite(green,LOW);
  for (i=0;i<2;i++){
    digitalWrite(yellow,HIGH);
    delay(1000);
  }
  digitalWrite(yellow,LOW);
}
复制代码

红绿灯代码！我是小白！有什么地方可以完善的吗？

int ledpin1 = 8;
int ledpin2 = 10;
int ledpin3 = 12;
void setup() {
       pinMode(ledpin1, OUTPUT);
       pinMode(ledpin2,OUTPUT);
       pinMode(ledpin3,OUTPUT);
}
void loop() {
      digitalWrite(ledpin1,HIGH);
      digitalWrite(ledpin2,LOW);
      delay(5000);
      digitalWrite(ledpin1,HIGH);
      digitalWrite(ledpin2,HIGH);
      delay(2000);
      digitalWrite(ledpin1,LOW);
      digitalWrite(ledpin2,LOW);
      digitalWrite(ledpin3,HIGH);
      delay(5000);
      digitalWrite(ledpin2,HIGH);
      digitalWrite(ledpin3,LOW);
      delay(2000);
}

int ledRed = 2;
int ledYellow = 3;
int ledGreen = 4;

void setup() {
    pinMode(ledRed,OUTPUT);
    pinMode(ledYellow,OUTPUT);
    pinMode(ledGreen,OUTPUT);
  }
  
void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  digitalWrite(ledRed,HIGH);
  delay(5000);
  digitalWrite(ledYellow,HIGH);
  delay(2000);
  digitalWrite(ledRed,LOW);
  digitalWrite(ledYellow,LOW);
  digitalWrite(ledGreen,HIGH);
  delay(5000);
  digitalWrite(ledGreen,LOW);
  digitalWrite(ledYellow,HIGH);
  delay(2000);
  digitalWrite(ledYellow,LOW);
}

后面几个lesson呢

合乎 发表于 2013-12-30 22:15
后面几个lesson呢

之后会慢慢更新的~

合乎 发表于 2013-12-30 22:15
后面几个lesson呢

如果看教程的过程中有什么好的建议和问题也可以提

教程写的太好了吧，感动cry啊

楼主，讲解的好详细啊。
不过循环有点不清楚，For 循环第四步  是不是应该是 X=1；第五步  判断X<3成立，执行循环；第六步  ，X++，X=2；第七步 判断X<3成立，执行循环；第八步  ，X++，X=3； 第九步，判断X<3不成立，退出循环。

学习的好资料。感谢楼主

xuexideyang 发表于 2016-1-27 22:43
楼主，讲解的好详细啊。
不过循环有点不清楚，For 循环第四步  是不是应该是 X=1；第五步  判断X ...

确实应该是x=0然后1然后2，循环三次

学习了

zuoyan 发表于 2017-3-1 20:25
学习了

期待作品分享哈~

教程详细，感谢分享

谢谢分享

写得很好特别是程序分析过程，这个过程是小白们理解程序执行原理所需要的，猛赞

很详细！！

太好了！

厉害了，新手来顶一顶帖子，加油学习~

很好 有代码

不错，点赞

为什么  这样写效果是很奇怪的抖动,,没有呼吸的效果  
我的习惯是这样写的

期待我也能做出来