一、按键控制LED实验

I/O 口的意思即为INPUT 接口和OUTPUT 接口，到目前为止本章设计的小灯实验都还只是应用到Arduino 的I/O 口的输出功能，这个实验我们来尝试一下使用Arduino的I/O 口的输入功能即为读取外接设备的输出值，我们用一个按键和一个LED 小灯完成一个输入输出结合使用的实验，让大家能简单了解I/O 的作用。按键开关大家都应该比较了解，属于开关量（数字量）元件，按下时为闭合（导通）状态。完成本实验要

用到的元件如（图1）：

按键开关*1

红色M5 直插LED*1

220Ω电阻*1

10KΩ电阻*1

面包板*1

面包板跳线*1 扎

我们将按键接到数字7 接口，红色小灯接到数字11 接口（Arduino 控制器0-13 数字I/O 接口都可以用来接按键和小灯，但是尽量不选择0 和1 接口，0 和1 接口为接口功能复用，除I/O 口功能外也是串口通信接口，下载程序时属于与PC 机通信故应保持0 和1 接口悬空，所以为避免插拔线的麻烦尽量不选用0 和1 接口），按下面的原理图2连接好电路。

实物连接见（图3、图4）：

下面开始编写程序，我们让按键按下时小灯亮起，根据前面的学习相信这个程序很容易就能编写出来，相对于前面几个实验这个实验的程序中多加了一条条件判断语句，这里我们使用if 语句，Arduino 的程序便写语句是基于C 语言的，所以C 的条件判断语句自然也适用于Arduino，像while、swich 等等。这里根据个人喜好我们习惯

于使用简单易于理解的if 语句给大家做演示例程。

   分析电路可知当按键按下时，数字7 接口可读出为高电平，这时我们使数字11 口输出高电平可使小灯亮起，程序中我们判断数字7 口是否为低电平，要为低电平使数字11 口输出也为低电平小灯不亮，原理同上。

参考源程序：

int ledpin=11;//定义数字11 接口

int inpin=7;//定义数字7 接口

int val;//定义变量val

void setup()

{

pinMode(ledpin,OUTPUT);//定义小灯接口为输出接口

pinMode(inpin,INPUT);//定义按键接口为输入接口

}

void loop()

{

val=digitalRead(inpin);//读取数字7 口电平值赋给val

if(val==LOW)//检测按键是否按下，按键按下时小灯亮起

{ digitalWrite(ledpin,LOW);}

else

{ digitalWrite(ledpin,HIGH);}

}

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实验结果及其现象：当按键按下时，LED亮，按键没有按下时，LED不亮。

下载完程序我们本次的小灯配合按键的实验就完成了，本实验的原理很简单，广泛被用于各种电路和电器中，实际生活中大家也不难在各种设备上发现，例如大家的手机当按下任一按键时背光灯就会亮起，这就是典型应用了。你可以把LED当成继电器，就可以控制220v电灯！

二、抢答器设计实验

完成上面的实验以后相信已经有很多朋友可以独立完成这个实验了，本实验就是将上面的按键控制小灯的实验扩展成3 个按键对应3 个小灯，占用6 个数字I/O 接口，见电路连接图（图5）。

原理这里就不多说了同上面实验，附上参考原理图和实物连接图6。

参考源程序如下：

int redled=8;     //红色LED 输出

int yellowled=7;  //黄色LED输出

int greenled=6;   //绿色LED输出

int redpin=5;     //红色按键引脚

int yellowpin=4;  //黄色按键引脚

int greenpin=3;   //绿色按键引脚

int restpin=2;   //复位按键引脚定义

int red;

int yellow;

int green;

void setup()

{

pinMode(redled,OUTPUT);

pinMode(yellowled,OUTPUT);

pinMode(greenled,OUTPUT);

pinMode(redpin,INPUT);

pinMode(yellowpin,INPUT);

pinMode(greenpin,INPUT);

}

void loop()  //按键循环扫描。

{

red=digitalRead(redpin);

yellow=digitalRead(yellowpin);

green=digitalRead(greenpin);

if(red==LOW)RED_YES();   

if(yellow==LOW)YELLOW_YES();

if(green==LOW)GREEN_YES();

}

void RED_YES()//一直执行红灯亮，直到复位键按下，结束循环

{

  while(digitalRead(restpin)==1)

  {

   digitalWrite(redled,HIGH);

   digitalWrite(greenled,LOW);

   digitalWrite(yellowled,LOW);

  }

  clear_led();

}

void YELLOW_YES()//一直执行黄灯亮，直到复位键按下，结束循环

{

  while(digitalRead(restpin)==1)

  {

  digitalWrite(redled,LOW);

  digitalWrite(greenled,LOW);

  digitalWrite(yellowled,HIGH);

  }

  clear_led();

}

void GREEN_YES()//一直执行绿灯亮，直到复位键按下，结束循环

{

  while(digitalRead(restpin)==1)

  {

  digitalWrite(redled,LOW);

  digitalWrite(greenled,HIGH);

  digitalWrite(yellowled,LOW);

  }

  clear_led();

}

void clear_led()//清除LED

{

  digitalWrite(redled,LOW);

  digitalWrite(greenled,LOW);

  digitalWrite(yellowled,LOW);

}

实验现象都说了是抢答器，肯定是谁先按下，就亮谁的灯啦！

然后按下REST按键后，复位。

下载完程序，我们自己制作的简易抢答器就完成了。