Общие сведения:
Trema-модуль Кнопка - это тактовая кнопка, которая может служить источником сигналов (команд) для Ваших проектов. Кнопки используются для управления устройствами, подачи команд, осуществления настроек, ввода данных и т.д.
Trema-модуль Кнопка со светодиодом - это аналог Trema-модуля Кнопка, но с возможностью управления подсветкой самой кнопки.
Видео:
Спецификация:
- Рабочее напряжение: до 5,5 В
- Коммутируемый ток: до 50 мА
- Время дребезга при нажатии: < 3 мкс
- Время дребезга при отпускании: < 5 мс
- Сопротивление прижимающего резистора: 10 кОм
- Сопротивление S - V: > 100 МОм (в разомкнутом состоянии)
- Сопротивление S - V: < 100 мОм (в замкнутом состоянии)
- Рабочая температура: -20 ... 70 °C
- Габариты: 30x30x15 (без учёта выводов)
Все модули линейки "Trema" выполнены в одном формате
Подключение:
Trema-кнопка и Кнопка со светодиодом входят в линейку Trema-модулей, что позволяет подключать их к Arduino через Trema Shield по 3-х и 4-х проводному шлейфу (который идёт в комплекте с кнопкой) без пайки, без дополнительных проводов и переходников.
Trema-кнопку можно подключать к любому выводу Arduino, как цифровому, так и аналоговому.
Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:
Способ - 1 : Используя проводной шлейф и Piranha UNO
Используя провода «Папа — Мама», подключаем напрямую к контроллеру Piranha UNO.
Способ - 2 : Используя Trema Set Shield
Модуль можно подключить к любому из цифровых или аналоговых входов Trema Set Shield.
Способ - 3 : Используя проводной шлейф и Shield
Используя два 2-х или один 3-х проводной шлейф, к Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO и тд.
Питание:
Рабочее напряжение питания до 5,5 В постоянного тока
Подробнее о модулях:
Тактовые кнопки предназначены для коммутации электрических цепей и широко используются в радиоэлектронной аппаратуре.
Trema-кнопка имеет три вывода: Signal (S), Vcc (V), GND (G). В не нажатом состоянии на выходе S присутствует уровень логического «0» (выход прижат к GND через резистор). В нажатом состоянии на выходе S устанавливается уровень логической «1» (выход соединяется с Vcc).
Для работы с модулем нужно сконфигурировать вывод Arduino, подключённый к выходу модуля, как вход. И считывать состояние логического уровня с данного вывода.
Trema-кнопка со светодиодом имеет четыре вывода: Signal (S), Vcc (V), GND (G), Light (L). В не нажатом состоянии на выходе S присутствует уровень логического «0» (выход прижат к GND через резистор). В нажатом состоянии на выходе S устанавливается уровень логической «1» (выход соединяется с Vcc). Чтобы загорелся светодиод на вывод L необходимо подать уровень логической «1».
При считывании показаний с модулей нужно учитывать такое явление как дребезг контактов. При нажатии или отпускании кнопки, её контакты сначала многократно и неконтролируемо замыкаются и размыкаются по причине упругости их металла, а постоянный логический уровень устанавливается только после окончания дребезга. Это значит, что если 1 раз нажать на кнопку и отпустить её, то алгоритм программы может зафиксировать многократное нажатие на кнопку, если в нём не учитывается подавление дребезга.
Для подавления влияния дребезга на алгоритм скетча, нужно после фиксации изменения логического уровня на выходе кнопки выдержать паузу, равную или превышающую время дребезга.
Примеры:
При работе с кнопкой можно фиксировать её состояния (нажата / отпущена) и события (нажимается / отпускается).
Фиксация всех состояний и событий одной кнопки:
// Фиксируем НАЖАТИЕ, УДЕРЖАНИЕ, ОТПУСКАНИЕ и НЕ НАЖАТИЕ кнопки:
const uint8_t pinBTN = 2; // Определяем номер вывода к которому подключёна кнопка
//
void setup(){ //
pinMode(pinBTN, INPUT ); // Конфигурируем вывод к которому подключена кнопка как вход
} //
//
void loop(){ //
if(digitalRead(pinBTN)){ // Если кнопка нажата, то ...
delay(1); // Выполняем задержку на 1 мс для подавления дребезга при нажатии на кнопку
// КОД ВЫПОЛНЯЕТСЯ ПРИ НАЖАТИИ // Код в данной части скетча выполняется однократно при нажатии на кнопку
/* ... КОД ... */ //
while(digitalRead(pinBTN)){ // Если кнопка удерживается, то ...
// КОД ВЫПОЛНЯЕТСЯ ПРИ УДЕРЖАНИИ // Код в данной части скетча выполняется постоянно пока нажата кнопка
/* ... КОД ... */ //
} // Если кнопка отпущена, то ...
delay(10); // Выполняем задержку на 10 мс для подавления дребезга при отпускании кнопки
// КОД ВЫПОЛНЯЕТСЯ ПРИ ОТПУСКАНИИ // Код в данной части скетча выполняется однократно при отпускании кнопки
/* ... КОД ... */ //
} //
// КОД ВЫПОЛНЯЕТСЯ ЕСЛИ КНОПКА НЕ НАЖАТА // Код в данной части скетча выполняется постоянно пока кнопка не нажата
/* ... КОД ... */ //
}
В данном примере каждый участок кода выполняется в зависимости от состояния или события кнопки.
В следующем примере код скетча не разбит на участки, а состояние кнопки хранится в переменной.
Фиксация всех состояний и событий одной кнопки через переменную:
const uint8_t pinBTN = 2; // Определяем номер вывода к которому подключёна кнопка
bool valBTN = 0; // Определяем переменную для хранения логического уровня
uint8_t evnBTN = 0; // Определяем переменную для хранения состояний и событий кнопки
//
void setup(){ //
pinMode(pinBTN, INPUT ); // Конфигурируем вывод к которому подключена кнопка как вход
} //
//
void loop(){ //
valBTN=digitalRead(pinBTN); // Сохраняем логический уровень со входа pinBTN в переменную valBTN
switch(evnBTN){ // Определяем состояния и события кнопки
case 0: if( valBTN){evnBTN=1; delay(1); } break; // Фиксируем событие: нажатие (подавляем дребезг)
case 2: if(!valBTN){evnBTN=3; delay(10); } break; // Фиксируем событие: отпускание (подавляем дребезг)
default: if( valBTN){evnBTN=2;}else{evnBTN=0;} break; // Фиксируем состояние: удерживается или отпущена
} //
//
/* ... КОД СКЕТЧА ... */ //
//
if(evnBTN==0){ /* КНОПКА ОТПУЩЕНА */ ;} // Код выполняется постоянно при отпущенной кнопке
if(evnBTN==1){ /* КНОПКА НАЖИМАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется однократно при нажимании на кнопку
if(evnBTN==2){ /* КНОПКА УДЕРЖИВАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется постоянно при нажатой кнопке
if(evnBTN==3){ /* КНОПКА ОТПУСКАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется однократно при отпускании кнопки
}
Следующий пример является копией данного скетча, только проверяется состояние не одной, а двух кнопок.
Фиксация всех состояний и событий двух (и более) кнопок через переменные:
const uint8_t pinBTN1 = 2, pinBTN2 = 3; // Определяем номера выводов к которым подключены кнопки
bool valBTN1 = 0, valBTN2 = 0; // Определяем переменные для хранения логических уровней
uint8_t evnBTN1 = 0, evnBTN2 = 0; // Определяем переменные для хранения состояний и событий кнопок
//
void setup(){ //
pinMode(pinBTN1, INPUT ); // Конфигурируем вывод к которому подключена кнопка 1 как вход
pinMode(pinBTN2, INPUT ); // Конфигурируем вывод к которому подключена кнопка 2 как вход
} //
//
void loop(){ //
valBTN1=digitalRead(pinBTN1); // Сохраняем логический уровень со входа pinBTN1 в переменную valBTN1
valBTN2=digitalRead(pinBTN2); // Сохраняем логический уровень со входа pinBTN2 в переменную valBTN2
switch(evnBTN1){ // Определяем состояния и события кнопки 1
case 0: if( valBTN1){evnBTN1=1; delay(1); } break; // Фиксируем событие: нажатие (подавляем дребезг)
case 2: if(!valBTN1){evnBTN1=3; delay(10); } break; // Фиксируем событие: отпускание (подавляем дребезг)
default: if( valBTN1){evnBTN1=2;}else{evnBTN1=0;} break; // Фиксируем состояние: удерживается или отпущена
} //
switch(evnBTN2){ // Определяем состояния и события кнопки 2
case 0: if( valBTN2){evnBTN2=1; delay(1); } break; // Фиксируем событие: нажатие (подавляем дребезг)
case 2: if(!valBTN2){evnBTN2=3; delay(10); } break; // Фиксируем событие: отпускание (подавляем дребезг)
default: if( valBTN2){evnBTN2=2;}else{evnBTN2=0;} break; // Фиксируем состояние: удерживается или отпущена
} //
//
/* ... КОД СКЕТЧА ... */ //
//
if(evnBTN1==0){ /* КНОПКА 1 ОТПУЩЕНА */ ;} // Код выполняется постоянно при отпущенной кнопке
if(evnBTN1==1){ /* КНОПКА 1 НАЖИМАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется однократно при нажимании на кнопку
if(evnBTN1==2){ /* КНОПКА 1 УДЕРЖИВАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется постоянно при нажатой кнопке
if(evnBTN1==3){ /* КНОПКА 1 ОТПУСКАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется однократно при отпускании кнопки
//
if(evnBTN2==0){ /* КНОПКА 2 ОТПУЩЕНА */ ;} // Код выполняется постоянно при отпущенной кнопке
if(evnBTN2==1){ /* КНОПКА 2 НАЖИМАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется однократно при нажимании на кнопку
if(evnBTN2==2){ /* КНОПКА 2 УДЕРЖИВАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется постоянно при нажатой кнопке
if(evnBTN2==3){ /* КНОПКА 2 ОТПУСКАЕТСЯ */ ;} // Код выполняется однократно при отпускании кнопки
}
В любом из указанных скетчей можно использовать не все участки кода, а только те, которые требуются Вам. Ниже описаны примеры, реагирующие только на одно действие.
Управляем подсветкой кнопки при каждом нажатии на неё:
Подключите вывод кнопки к пину 5, а вывод подсветки к пину 6.
const uint8_t pinBTN = 5; // Определяем номер вывода к которому подключёна кнопка
const uint8_t pinLED = 6; // Определяем номер вывода светодиода, который установлен на кнопке
void setup(){
pinMode(pinBTN, INPUT ); // Конфигурируем вывод кнопки как вход
pinMode(pinLED, OUTPUT); // Конфигурируем вывод светодиода как выход
}
void loop(){
if(digitalRead(pinBTN)){delay(1); // Если кнопка нажимается, то подавляем дребезг
digitalWrite(pinLED, !digitalRead(pinLED)); // и меняем состояние на выходе светодиода
while(digitalRead(pinBTN)){} // Если кнопка удерживается, то ничего не делаем
delay(10); // Если кнопка отпускается, то подавляем дребезг
}
}
Светодиод будет менять своё состояние (включён/выключен) при каждом нажатии на кнопку.
Управляем подсветкой кнопки при каждом отпускании её:
const uint8_t pinBTN = 5; // Определяем номер вывода к которому подключёна кнопка
const uint8_t pinLED = 6; // Определяем номер вывода светодиода, который установлен на кнопке
void setup(){
pinMode(pinBTN, INPUT ); // Конфигурируем вывод кнопки как вход
pinMode(pinLED, OUTPUT); // Конфигурируем вывод светодиода как выход
}
void loop(){
if(digitalRead(pinBTN)){delay(1); // Если кнопка нажимается, то подавляем дребезг
while(digitalRead(pinBTN)){} // Если кнопка удерживается, то ничего не делаем
digitalWrite(pinLED, !digitalRead(pinLED)); // Если кнопка отпускается, то меняем состояние на выходе светодиода
delay(10); // и подавляем дребезг при отпускании кнопки
}
}
Светодиод будет менять своё состояние (включён/выключен) при каждом отпускании кнопки.
Включаем подсветку кнопки при её удержании дольше 2 секунд:
const uint8_t pinBTN = 5; // Определяем номер вывода к которому подключёна кнопка
const uint8_t pinLED = 6; // Определяем номер вывода светодиода, который установлен на кнопке
uint8_t timeLED; // Объявляем переменную для хранения времени удержания кнопки
void setup(){
pinMode(pinBTN, INPUT ); // Конфигурируем вывод кнопки как вход
pinMode(pinLED, OUTPUT); // Конфигурируем вывод светодиода как выход
}
void loop(){
if(digitalRead(pinBTN)){ timeLED=0; // Если кнопка нажимается, то сбрасываем счётчик времени
while(digitalRead(pinBTN)){ // Если кнопка удерживается, то ...
if(timeLED>=200){ // Если значение счётчика >= 200
digitalWrite(pinLED, HIGH); // Включаем светодиод
}else{timeLED++;} // Иначе, приращаем счетчик времени
delay(10); // Устанавливаем задержку на 10 мс
}
digitalWrite(pinLED, LOW); // Если кнопка отпускается, то выключаем светодиод
}
}
Светодиод будет включаться, только если кнопка удерживается дольше 2 секунд. А выключаться будет сразу при отпускании кнопки.
При удержании кнопки, постоянно выполняется цикл while с задержкой в теле цикла на 10 мс. С каждым проходом данного цикла, счетчик timeLED увеличивается на единицу. После того как значение счетчика timeLED станет >= 200 (200*10 мс = 2 сек.) включается светодиод, а счетчик перестанет увеличиваться. Как только кнопка будет отпущена, произойдет выход из цикла while и светодиод погаснет.
В отличии от предыдущих скетчей, данный скетч использует только одну функцию delay() которая выполняется внутри цикла while постоянно, пока нажата кнопка, а следовательно, подавляет дребезг и при нажатии и при отпускании кнопки.
Применение:
- Управление устройствами;
- Пульты управления;
- Подача управляющих команд системе и пр.
Обсуждение