Arduino прекъсва урока

Помислете за бързо движеща се кола, ако внезапно бъде ударена от друга кола в обратна посока, първото нещо, което се случва, е, че сензорът на акселерометъра, присъстващ в автомобила, усеща внезапно намаляване на скоростта и задейства външно прекъсване на микроконтролера, присъстващ в колата. След това въз основа на това прекъсване микроконтролерът произвежда електрически сигнал за незабавно разгръщане на въздушните възглавници. Микроконтролерите, присъстващи в колата, наблюдават едновременно много неща, като например да усещат скоростта на автомобила, да проверяват други сензори, да контролират температурата на климатика и т.н. И така, какво прави внезапно отваряне на въздушната възглавница за секунди? Отговорът е прекъсвания, тук се използва сигнал за прекъсване, който има най-висок приоритет от всички.

Друг прост пример за прекъсвания са мобилните телефони със сензорен екран, които имат най-висок приоритет на усещането за докосване. Почти всяко електронно устройство има някакъв вид прекъсвания, за да „прекъсне“ редовния процес и да направи някои неща с по-висок приоритет за определено събитие. Редовният процес се възобновява след обслужване на прекъсването.

Така че технически прекъсванията са механизъм, чрез който I / O или инструкция може да преустанови нормалното изпълнение на процесора и да се обслужва така, сякаш има по-висок приоритет. Например, процесор, извършващ нормално изпълнение, може да бъде прекъснат от някакъв сензор за изпълнение на определен процес, който присъства в ISR (Interrupt Service Rutine). След изпълнение на процесора ISR може отново да възобнови нормалното изпълнение.

Видове прекъсвания

Има два вида прекъсвания:

Хардуерно прекъсване: Това се случва, когато възникне външно събитие, като външен щифт за прекъсване промени състоянието си от LOW на HIGH или HIGH на LOW.

Прекъсване на софтуера: Това се случва съгласно инструкциите от софтуера. Например таймерните прекъсвания са софтуерни прекъсвания.

Прекъсвания в Arduino

Сега ще видим как да използваме прекъсвания в Arduino Board. Той има два вида прекъсвания:

Външно прекъсване
Прекъсване на промяна на ПИН

Външно прекъсване:

Тези прекъсвания се интерпретират от хардуера и са много бързи. Тези прекъсвания могат да бъдат настроени да се задействат в случай на нарастващи или падащи или ниски нива.

Дъска Arduino	Външни щифтове за прекъсване:
UNO, NANO	2,3
Мега	2,3,18,19,20,21

Прекъсвания на промяна на ПИН:

Arduinos може да има активирани повече щифтове за прекъсване, като използва прекъсвания за смяна на щифтове. В базирани на ATmega168 / 328 Arduino платки всякакви щифтове или всичките 20 сигнални щифта могат да се използват като щифтове за прекъсване. Те могат да бъдат задействани и с помощта на RISING или FALLING ръбове.

Използване на прекъсвания в Arduino

За да се използват прекъсвания в Arduino, трябва да се разберат следните концепции.

Рутинна услуга за прекъсване (ISR)

Процедура за прекъсване на услугата или манипулатор на прекъсвания е събитие, което съдържа малък набор от инструкции. Когато възникне външно прекъсване, процесорът първо изпълнява този код, който присъства в ISR и се връща обратно в състояние, където е оставил нормалното изпълнение.

ISR има следния синтаксис в Arduino:

attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (щифт), ISR, режим);

digitalPinToInterrupt (pin): В Arduino Uno, NANO пиновете, използвани за прекъсване, са 2,3 и в мега 2,3,18,19,20,21. Посочете тук входния щифт, който се използва за външно прекъсване.

ISR: Това е функция, която се извиква, когато се прави външно прекъсване.

Режим: Тип преход за задействане, например падане, издигане и т.н.

RISING: За задействане на прекъсване, когато щифтът преминава от LOW към HIGH.
FALLING: за задействане на прекъсване, когато щифтът преминава от HIGH в LOW.
CHANGE: За задействане на прекъсване, когато щифтът преминава от LOW към HIGH или HIGH до LOW (т.е., когато състоянието на пина се променя).

Някои условия при използване на Прекъсване

Функцията за рутинно прекъсване (ISR) трябва да бъде възможно най-кратка.
Функцията Delay () не работи в ISR и трябва да се избягва.

В този урок за прекъсване на Arduino числото се увеличава от 0 и два бутона се използват за задействане на прекъсване, всеки от тях е свързан с D2 и D3. За индикация на прекъсването се използва светодиод. Ако се натисне един бутон, индикаторът се включва и дисплеят показва прекъсване2 и изгасва, а когато се натисне друг бутон, индикаторът се изключва и дисплеят показва прекъсване1 и изгасва.

Необходими компоненти

Arduino Board (В този урок се използва Arduino NANO)
Бутон - 2
LED - 1
Резистор (10K) - 2
LCD (16x2) - 1
Дъска за хляб
Свързване на проводници

Електрическа схема

Връзка на веригата между Arduino Nano и 16x2 LCD дисплей:

LCD	Arduino Nano
VSS	GND
VDD	+ 5V
V0	Към ПИН на центъра на потенциометъра За контрол на контраста на LCD дисплея
RS	D7
RW	GND
Е.	D8
D4	D9
D5	D10
D6	D11
D7	D12
A	+ 5V
К	GND

Два бутона са свързани към Arduino Nano на щифтове D2 и D3. Те се използват за използване на две външни прекъсвания, едно за включване на LED и друго за изключване на LED. Всеки бутон има падащ резистор от 10k, свързан към земята. Така че, когато бутонът е натиснат, това е логика HIGH (1), а когато не се натиска, това е логика LOW (0). Издърпващият резистор е задължителен, в противен случай на входните щифтове D2 и D3 ще има плаващи стойности.

А LED се използва също и за да покаже, че за прекъсване е била задействана или бутон е натиснат.

Програмиране на Arduino Interrupt

В този урок числото се увеличава от 0, което се показва непрекъснато в (16x2) LCD, свързан към Arduino Nano, при всяко натискане на левия бутон (прекъсващ щифт D3) светодиодът се включва и дисплеят показва Прекъсване2, а когато десният бутон (прекъсващ щифт D2) е натиснат, светодиодът изгасва и дисплеят показва Прекъсване1.

Пълният код с работещо видео е даден в края на този урок.

1. Първо се включва заглавният файл за LCD дисплея и след това се определят щифтовете на LCD, които се използват при свързване с Arduino Nano.

#include LCD LiquidCrystal (7,8,9,10,11,12); // Определяне на щифтове за LCD дисплей RS, E, D4, D5, D6, D7

2. Вътре във функцията за настройка на празнотата () първо изведете някакво встъпително съобщение на LCD дисплея. Научете повече за свързването на LCD с Arduino тук.

lcd.begin (16,2); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("CIRCUIT DIGEST"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("ArduinoInterrupt"); забавяне (3000); lcd.clear ();

3. Тогава в същата функция за настройка на празнота () трябва да се посочат входящите и изходните щифтове. Пинът D13 е свързан към анода на светодиода, така че този щифт трябва да бъде дефиниран като изход.

pinMode (13, ИЗХОД);

4. Сега идва основната важна част от програмирането, която е функцията attachInterrupt (), тя също е включена в настройката на void ().

attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (2), buttonPress1, RISING); attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (3), buttonPress2, RISING);

Тук е посочено, че щифт 2 е за външно прекъсване, а функцията buttonPress1 се извиква, когато има ПОВИШЕН (НИСКО до ВИСОКО) при D2 щифт. И щифт 3 също е за външно прекъсване и се извиква функцията buttonPress2, когато има RISING на D3 щифт.

5. Вътре в празния контур () число (i) се увеличава от нула и се отпечатва на LCD (16x2).

lcd.clear (); lcd.print ("БРОЯЧ:"); lcd.print (i); ++ i; забавяне (1000);

В същия празен цикъл (), digitalWrite () се използва на щифта D13, където е свързан анодът на светодиода. В зависимост от стойността на променливия изход LED ще се включи или изключи

digitalWrite (13, изход);

6. Най-важната част е създаването на функция за манипулатор на прекъсвания според името, което се използва във функцията attachInterrupt () .

Тъй като се използват два щифта за прекъсване 2 и 3, така се изискват две ISR. Тук в това програмиране се използват следните ISR

бутонНатиснат1 ():

бутон voidPress1 () { изход = LOW; lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("Прекъсване 1"); }

Тази функция се изпълнява при натискане на бутон на щифта D2 (RISING EDGE). Тази функция променя състоянието на изхода на LOW, което води до изключване на LED и отпечатва “interrupt1” на LCD дисплея.

buttonPress2 ():

бутон voidPress2 () {изход = HIGH; lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("Прекъсване2"); }

Тази функция се изпълнява при натискане на бутон на щифта D3. Тази функция променя състоянието на изхода на HIGH, което води до включване на LED и отпечатва “interrupt2” на LCD дисплея.

Демонстрация на Arduino Interrupt

1. Когато се натисне бутон PUSH от лявата страна, светодиодът се включва и LCD показва прекъсване2.

2. Когато се натисне бутонът PUSH от дясната страна, светодиодът изгасва и LCD дисплеят показва Прекъсване1

Ето как прекъсването може да бъде полезно за задействане на всяка важна задача между нормалното изпълнение.