2023年7月14日发(作者：)

基础教程2Arduino让多个LED炫酷地闪我是潘，曾经是个⼯程师。这是为 写的专栏。上⼀课，你已经了解Arduino 的基本⼯作原理，并且学会了控制⼀个灯，但觉得不够酷？Arduino Uno 有13个 DIGITAL I/O 端⼝，可以同时控制13个 LED。⽽且 Arduino 还可以通过 I2C、SPI 等协议扩展，控制⼏百个 LED 都不成问题，但扩展我们后⾯再讲，现在先演⽰⼀下怎样控制多个 LED 。电路是这样设计的：从第 8 个 DIGITAL I/O 开始到第 13 个，每个端⼝串联⼀个220欧姆的电阻和 LED。其中，LED 正极（长的⼀端）接电阻，电阻再接I/O，LED 负极接地（Arduino 上的GND 端⼝）我们选⽤红黄绿 3 种 LED，但每种颜⾊的 LED 压降都不⼀样，红⾊约 2.1V，黄⾊2.4V、绿⾊2.7V，⽽ Arduino DIGITAL I/O 输出⾼电平为 5V ，这意味着串联的电阻压降不⼀样，三种 LED通过电流⼤⼩不等，因此别奇怪它们的亮度不同。现在要让 LED 按顺序轮流点亮，就是传说中的跑马灯效果，程序如下：int del = 100; // 设置延时，100毫秒void setup(){pinMode(8, OUTPUT);pinMode(9, OUTPUT);pinMode(10, OUTPUT);pinMode(11, OUTPUT);pinMode(12, OUTPUT);pinMode(13, OUTPUT);}void loop(){digitalWrite(8, HIGH);delay(del);digitalWrite(8, LOW);digitalWrite(9, HIGH);delay(del);digitalWrite(9, LOW);digitalWrite(10, HIGH);delay(del);digitalWrite(10, LOW);digitalWrite(11, HIGH);delay(del);digitalWrite(11, LOW);digitalWrite(12, HIGH);delay(del);digitalWrite(12, LOW);digitalWrite(13, HIGH);delay(del);digitalWrite(13, LOW);}看看效果：这程序很容易理解，端⼝ 8~13 设置为输出模式，然后点亮⼀个就灭掉⼀个，⽽且也能很好⼯作。只是重复代码太多，6 个 LED 好处理，但如果有⼏百个 LED 呢？Arduino Uno 只有 32KB 程序空间，因此必须精简以节约空间，这样才能在以后容纳更复杂的系统。我们将上述程序改成 for 循环：int del = 100; // 延时默认为100毫秒void setup(){// 初始化端⼝的模式为 OUTPUTfor (int i = 8; i <= 13="" ;="">{pinMode(i, OUTPUT);}}void loop(){for (int i = 8; i <= 13;="">{digitalWrite(i, HIGH);delay(del);digitalWrite(i, LOW);}for (int i = 13; i >= 8; i--){digitalWrite(i, HIGH);delay(del);digitalWrite(i, LOW);}}IDE显⽰，没有优化前，程序占⽤1,270 字节，优化后为 1,122 字节，总空间的3%。现在对于动辄⼏ TB 存储空间的个⼈电脑来讲，1KB 根本不⾜道，但对 Arduino ，每⼀个字节都要精打细算。现在我们让它有更多的变化，加⼊⼀个随机函数 random()，让跑马灯循环 3 遍后，随机点亮 3个。random(x) 函数，能够在 0 ~ x（不包含最⼤值 x）的范围内随机⽣成⼀个整数，⽐如random(256)，随机⽣成 0 ~ 255 中的⼀个整数，再如 random(10, 20)，随机⽣成 10 ~ 19 中的⼀个整数。void loop()，本⾝已经是个循环，我们要在⾥⾯嵌套⼀个⼩循环：int del = 100; // 延时默认为100毫秒void setup(){// 初始化端⼝的模式为 OUTPUTfor (int i = 8; i <= 13="" ;="">{pinMode(i, OUTPUT);}}void loop(){for (int j = 1; j <= 3;="" j++="">{for (int i = 8; i <= 13;="">{digitalWrite(i, HIGH);delay(del);digitalWrite(i, LOW);}for (int i = 13; i >= 8; i--){digitalWrite(i, HIGH);delay(del);digitalWrite(i, LOW);}}for (int k = 1; k <= 3;="" k++="">{int p = random(8, 14);digitalWrite(p, HIGH);delay(del);digitalWrite(p, LOW);}}p 是⼀个变量，⽤ random() 给它赋值前，要声明它的类型为整数 int：int p;p = random(8, 14);但为了节省空间，我们把它写成上⾯的形式。灯光不仅是我们塑造环境氛围的⼀种基本需求，⽽且是⼀种艺术表现形式。后⾯你会发现通过Arduino ，往往只需简单⼏段代码，就可以创造出千变万化的效果。