Arduino: Включение и выключение светодиода (digitalWrite)

Светодиоды – это одни из самых простых и популярных компонентов для работы с Arduino. Они помогают визуализировать работу кода и понять принципы работы цифровых выходов. В этой статье мы подробно разберем, как включать и выключать светодиод с помощью функции digitalWrite().

---

Подключение светодиода к Arduino

Перед тем как написать код, нужно правильно подключить светодиод к плате Arduino.

Необходимые компоненты:

• Плата Arduino (например, Uno)
• Светодиод (LED)
• Резистор 220 Ом (для ограничения тока)
• Соединительные провода

Схема подключения:

1. Аног светодиода (длинная ножка) подключается к цифровому пину (например, pin 8).
2. Катод (короткая ножка) подключается к земле (GND) через резистор 220 Ом.

Схема в коде будет использовать пин 8, так как на многих платах Arduino он уже подключен к встроенному светодиоду.

---

Использование digitalWrite() для управления светодиодом

Функция digitalWrite(pin, state) позволяет устанавливать состояние цифрового пина:

• HIGH – подать напряжение (включить светодиод);
• LOW – убрать напряжение (выключить светодиод).

Простой код для включения и выключения светодиода:

void setup() {
    pinMode(8, OUTPUT); // Устанавливаем 8-й пин как выход
}

void loop() {
    digitalWrite(8, HIGH); // Включаем светодиод
    delay(1000); // Ждем 1 секунду
    digitalWrite(8, LOW); // Выключаем светодиод
    delay(1000); // Ждем 1 секунду
}

Разбор кода:

1. В setup() объявляем пин 8 как выходной (OUTPUT).
2. В loop() светодиод включается (HIGH), затем ждёт 1 секунду (delay(1000)).
3. Светодиод выключается (LOW), снова пауза 1 секунда.
4. Цикл повторяется бесконечно.

---

Применение кнопки для управления светодиодом

Добавим кнопку, чтобы управлять светодиодом вручную.

Дополнительные компоненты:

• Кнопка (push-button)
• Резистор 10 кОм (pull-down)

Схема подключения:

1. Один контакт кнопки соединяем с пином 2 Arduino.
2. Второй контакт соединяем с GND через резистор 10 кОм.
3. Также подключаем этот контакт к 5V (при нажатии кнопки пин 2 получает HIGH).

Код с кнопкой:

const int ledPin = 8;
const int buttonPin = 2;

void setup() {
    pinMode(ledPin, OUTPUT);
    pinMode(buttonPin, INPUT);
}

void loop() {
    int buttonState = digitalRead(buttonPin);
    if (buttonState == HIGH) {
        digitalWrite(ledPin, HIGH); // Включаем светодиод
    } else {
        digitalWrite(ledPin, LOW); // Выключаем светодиод
    }
}

Разбор кода:

1. buttonPin настроен как вход (INPUT).
2. digitalRead(buttonPin) проверяет состояние кнопки.
3. Если кнопка нажата (HIGH), включаем светодиод.
4. Если кнопка отпущена (LOW), выключаем.

---

Использование мигания без delay() (millis())

Функция delay() блокирует выполнение других задач. Если нужно параллельно выполнять другие действия, используем millis().

Код мигания светодиода без delay():

const int ledPin = 8;
unsigned long previousMillis = 0;
const long interval = 1000;

void setup() {
    pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
    unsigned long currentMillis = millis();
    if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
        previousMillis = currentMillis;
        int state = digitalRead(ledPin);
        digitalWrite(ledPin, !state);
    }
}

Разбор кода:

1. millis() отслеживает время с момента запуска.
2. Если прошло interval миллисекунд, инвертируем состояние светодиода (!state).
3. В отличие от delay(), этот метод не блокирует выполнение других задач.

---

Заключение

Функция digitalWrite() – основной способ управления цифровыми выходами в Arduino. С её помощью можно включать и выключать светодиоды, управлять реле, моторами и другими устройствами. Мы рассмотрели несколько примеров, начиная от простого включения светодиода до работы с кнопкой и millis(). Эти знания помогут вам создавать более сложные проекты на базе Arduino!