本帖最后由 小恶魔owo 于 2024-11-19 16:27 编辑

（一）简介
Arduino Uno中断是一种特殊的功能机制，它允许Arduino在执行其他任务时，立即响应特定的事件或信号。
就比如程序在执行的时候，要按下停止按钮来中断执行，那么就要用到外部中断功能

中断的定义与类型
  • 定义：中断是计算机硬件和操作系统中常用的一种技术，它允许程序在特定事件发生时立即中断当前执行的代码，并跳转到预定义的中断处理函数中执行特定的操作。
  • 类型：在Arduino Uno中，中断主要分为外部中断和定时器中断两种。
外部中断：通过外部引脚上的电平变化触发，常用于检测按钮按下、传感器信号变化等外部事件。Arduino Uno有两个可用的外部中断引脚，即2号和3号引脚。
定时器中断：通过Arduino的定时器模块触发，可以设置为在特定时间间隔内产生中断，常用于周期性任务，如定时采集数据、定时发送数据等。


Arduino Uno开发板只有2个外部中断，分别连接到数字引脚2和3。使用attachInterrupt()函数来定义一个中断，并关联到一个函数。
  1. attachInterrupt(interruptNum, ISR, mode);
  • interruptNum： 这是外部中断号，Arduino开发板只有两个引脚支持，分别是GPIO2（中断号0），GPIO3（中断号1）。对于大多数Arduino板，可以直接使用digitalPinToInterrupt(pin)宏将数字引脚pin转换为相应的中断号。
  • ISR：中断触发时调用的函数。
  • mode：指定何种类型的引脚状态改变会触发中断。常用模式有：
    • LOW：引脚为低电平时触发（不推荐，因为会持续触发中断）。
    • CHANGE：引脚电平改变时触发。
    • RISING：引脚电平上升（从低到高）过程中触发。
    • FALLING：引脚电平下降（从高到低）过程中触发。

arduino的外部中断有上升沿触发、下降沿触发、低电平触发、电平改变触发模式。



（二）程序
①设定bool1变量，读取2号引脚的状态，也就是按钮的状态
  1. int bool1 = digitalRead(2);

②初始化函数
将13引脚设置输出模式（LED），将2引脚设置输入模式（按钮）
调用中断函数，digitalPinToInterrupt(2)将2号引脚转为中断0，设定一个跳转的函数“zhong”，设置上升沿触发RISING
  1. void setup() {
  2.   pinMode(13, OUTPUT);
  3.   pinMode(2, INPUT);
  4.   attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), zhong, RISING);//中断函数，2号引脚的中断0，调用中断函数“zhong”，上升沿触发
  5. }

③实验程序----无中断
没有中断的时候，代码这样写，按下按钮并不会熄灭LED，因为此时程序已经进入while循环，所以程序根本没机会读到while以外的程序
  1. void loop() {

  3.   while(1){
  4.     digitalWrite(13, HIGH);
  5.     delay(500);
  6.   }
  7.   if(bool1 == HIGH)
  8.   {
  9.     digitalWrite(13, LOW);
  10.   }

  12. }

④无中断现象
按下按钮，没有任何反应，依旧在执行while函数
8d8f58e1b91b24efd6f0 -small-original.gif

⑤实验程序----使用中断
我们写一个zhong函数，里面再写将led熄灭
这样在程序识别到中断信号时，将会执行"zhong"函数的内容
在中断程序执行完之后，继续执行while函数
  1. void loop() {

  3.   while(1){
  4.     digitalWrite(13, HIGH);
  5.     delay(500);
  6.   }

  8. }


  11. void zhong(){
  12.   
  13.     digitalWrite(13, LOW);

  15. }

⑥有中断现象
0bbdb2e1604a5b7489c3 -small-original.gif



（三）练习题
题目：
按钮控制灯（如果LED是亮的，就熄灭；如果LED是灭的，就点亮），用到外部中断来控制

答案：
  1. // 定义LED引脚
  2. const int ledPin = 13;

  4. // 设置引脚模式
  5. void setup() {
  6.   // 初始化LED引脚为输出
  7.   pinMode(ledPin, OUTPUT);
  8.   
  9.   // 初始化按钮引脚为输入，并启用内部上拉电阻
  10.   pinMode(2, INPUT);
  11.   
  12.   // 附加中断服务程序到数字引脚2（即外部中断0）
  13.   attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), toggleLED, FALLING); // 当引脚2的电压从高到低变化时触发中断
  14.   
  15.   // 初始化LED状态为熄灭
  16.   digitalWrite(ledPin, LOW);
  17. }

  19. // 中断服务程序，用于切换LED状态
  20. void toggleLED() {
  21.   digitalWrite(ledPin, !digitalRead(ledPin)); // 如果LED是亮的，就熄灭；如果LED是灭的，就点亮
  22. }

  24. // 主循环（这里不需要执行任何操作，因为所有的逻辑都在中断服务程序中处理）
  25. void loop() {
  26.   // 可以添加一些调试信息或空操作
  27. }