基于Arduino UNO的經(jīng)典廚房定時(shí)器

起初，上帝創(chuàng)造了天地。還有人類。人類創(chuàng)造了數(shù)字廚房定時(shí)器，就像這個(gè)。

人類說(shuō)，酷但有點(diǎn)慘淡。讓我們做一個(gè)更好的！

上帝說(shuō)，我聽到了你的呼喚，讓 Arduinos 出現(xiàn)吧：地球上到處都是 Arduinos，這很好。

人類拿了一個(gè) Arduino 并創(chuàng)造了一個(gè)更好的廚房定時(shí)器，就像這個(gè)。

上帝看到新的廚房計(jì)時(shí)器說(shuō)：我看到了你的新廚房計(jì)時(shí)器，它看起來(lái)很糟糕，但似乎太有趣了！而這是好的。

你需要什么
既然您知道這一切的來(lái)源，讓我們深入探討一下。

我使用的所有組件都來(lái)自Arduino 入門套件，包括您在圖片和視頻中看到的小面包板。如果您愿意，可以隨意將項(xiàng)目納入更大的項(xiàng)目。

您還需要一個(gè)電源：在玩耍時(shí)，PC 的 USB 端口和電纜就足夠了。

你需要做什么
首先：請(qǐng)從入門套件或您喜歡的組件箱中收集所有需要的組件；如果你沒有，不要驚慌。互聯(lián)網(wǎng)上有很多。您可以在下面找到組件列表。

而且，你也需要代碼。它在它的盒子里，又在下面。

這個(gè)怎么運(yùn)作
基本上，就像任何其他類似設(shè)備一樣，您可以在您附近的任何商店花一美元購(gòu)買。但是，這是你的。這將向您展示這些小工具實(shí)際上是如何工作的。

這里的關(guān)鍵字是：當(dāng)前模式。計(jì)時(shí)器本身一次只能以四種模式中的一種運(yùn)行：

• IDLE - 計(jì)時(shí)器正在等待您的輸入，顯示當(dāng)前設(shè)置的時(shí)間量；這也是上電或復(fù)位后的初始模式。
• SETUP - 您可以通過(guò)長(zhǎng)按 S4 進(jìn)入此模式（在代碼中這也稱為“重置按鈕”）；在這里，通過(guò)使用 S3（“開始停止按鈕”），您可以選擇要更改的值，以便設(shè)置稍后倒計(jì)時(shí)的經(jīng)過(guò)時(shí)間；最后，分別使用 S2（“向下按鈕”）和 S1（“向上按鈕”），您可以減少或增加所選值（小時(shí)、分鐘或秒）。
• RUNNING - 您可以通過(guò)按 S3 進(jìn)入此模式，而離開它將需要 S3 或 S4（這將導(dǎo)致您進(jìn)入空閑模式）。
• RINGING - 當(dāng)所需的時(shí)間過(guò)去后，此模式將自動(dòng)激活；你可以通過(guò)按任意開關(guān)離開它（即，讓小男孩停止響鈴）。

編碼
首先，我們需要包含適當(dāng)?shù)膸?kù)：

如果您還沒有它們，則需要下載并安裝它們：

• Paul Stoffregen 的時(shí)間圖書館（請(qǐng)從綠色的“克隆或下載”按鈕下載ZIP）
• Arduino 液晶庫(kù)

接下來(lái)，讓我們初始化那個(gè)漂亮的 LCD 模塊：

請(qǐng)隨意隨意打亂引腳以獲得良好的布線布局：不要跟著我這樣做，因?yàn)槲易隽艘粋€(gè)糟糕的布線計(jì)劃！:D 例如，您可以反轉(zhuǎn)上述語(yǔ)句中的后四個(gè)引腳，以避免在下面的示意圖中看到黃色電線交叉（顯然，您必須相應(yīng)地調(diào)整按鈕引腳常數(shù)，見下文）。玩，玩得開心！在復(fù)制/粘貼之后，Arduinos 的生活就開始了！

接下來(lái)的 51 行代碼包含靜態(tài)變量聲明和初始化。請(qǐng)隨意瀏覽它們，它們清晰的名稱和一些零散的評(píng)論將引導(dǎo)您了解整個(gè)事情。

setup() 函數(shù)執(zhí)行您已經(jīng)在任何 Arduino 草圖中看到無(wú)數(shù)次的通常的初步步驟。唯一值得注意的是第一個(gè)語(yǔ)句，它將設(shè)置初始 LCD 顯示光標(biāo)的位置。因?yàn)?，是的：這個(gè)模塊要求你沿著它的行和列設(shè)置一個(gè)位置，然后“打印”一些東西，它會(huì)從那個(gè)位置開始出現(xiàn)。

現(xiàn)在讓我們轉(zhuǎn)到 loop() 函數(shù)。

首先，讓我們發(fā)現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，幾乎每一個(gè)都使用了以下代碼塊：

針對(duì)相關(guān)引腳發(fā)出 digitalRead 并將結(jié)果與??先前讀取的值進(jìn)行比較：如果發(fā)生變化，則存儲(chǔ)新值以供將來(lái)參考，如果按下按鈕，則 bool "xxxButtonPressed" 靜態(tài)變量設(shè)置為 true。

查看下面的電路圖，您會(huì)注意到每個(gè)輸入引腳都被一個(gè) 10k 電阻器強(qiáng)制為低電平，除非按下相應(yīng)的開關(guān)并且引腳本身直接連接到 +5V。一個(gè)相當(dāng)經(jīng)典的場(chǎng)景，嗯？

之前，我說(shuō)“幾乎每個(gè)”都是因?yàn)橛幸粋€(gè)按鈕的作用與其他按鈕不同：S4。它的代碼塊能夠檢測(cè)到上述長(zhǎng)按以進(jìn)入 SETUP 模式。

接下來(lái)是模式管理塊切換：每個(gè)案例查看按鈕狀態(tài)觸發(fā)器（“xxxButtonPressed”）并將流重定向到正確的新狀態(tài)，或執(zhí)行正確的操作。

前面的代碼片段顯示了 IDLE 模式的管理方式，并且一目了然。另一個(gè)示例顯示了在響鈴時(shí)按下任何按鈕將如何停止響鈴：

下一個(gè)塊 - “時(shí)間管理” - 執(zhí)行實(shí)際的時(shí)間差計(jì)算，觸發(fā) RINGING 模式并在需要時(shí)實(shí)際響鈴。

最后一個(gè)塊——“LCD 管理”——通過(guò)在適當(dāng)?shù)奈恢么蛴∵m當(dāng)?shù)淖址畞?lái)管理每種模式的 LCD 顯示。

就是這樣。