在本教程中，我們將學習如何使用數字讀取和數字寫入選項來讀取輸入設備（如開關）的狀態，并控制多個輸出（如 LED）。在本教程結束時，您將學習使用數字輸入和輸出，它可用于連接許多數字傳感器，如紅外傳感器、PIR 傳感器等，還可以打開或關閉輸出，如 LED、蜂鳴器等。聽起來很有趣吧!!?讓我們開始吧。

所需材料：

MSP430G2 啟動板

任何顏色的 LED – 8

開關 – 2

1k 電阻器 – 8

連接線

電路圖：

在之前的教程中，我們注意到發射臺本身在板上有兩個 LED 和一個開關。但是在本教程中，我們將需要更多，因為我們計劃在按下按鈕時按順序點亮八個 LED 燈。我們還將在按下另一個按鈕時更改順序，以使其有趣。所以我們必須建立一個帶有8個LED燈和兩個開關的電路，完整的電路圖可以在下面找到。

這里的8個LED是輸出，兩個開關是輸入。我們可以將它們連接到電路板上的任何 I/O 引腳，但我已將 LRD 從引腳 P1.0 連接到 P2.1，并將開關 1 和 2 分別連接到引腳 P2.4 和 P2.3，如上所示。

LED的所有陰極引腳都接地，陽極引腳通過電阻連接到I/O引腳。該電阻器稱為限流電阻器，此電阻器對于 MSP430 不是必需的，因為它的 I/O 引腳可以提供的最大電流僅為 6mA，引腳上的電壓僅為 3.6V。但是，使用它們是一個很好的做法。當這些數字引腳中的任何一個變為高電平時，相應的 LED 將亮起。如果你能回憶起上一個教程的LED程序，那么你就會記得數字寫入（LED_pin_name，高）將使LED發光，數字寫入（LED_pin_name，低）將使LED轉動。

開關是輸入設備，開關的一端連接到接地端子，另一端連接到數字引腳P2.3和P2.4。這意味著每當我們按下開關時，I/O 引腳（2.3 或 2.4）都將接地，如果不按下按鈕，I/O 引腳將保持空閑狀態。讓我們看看如何在編程時使用這種安排。

編程說明：
當按下開關 1 時，必須編寫程序以順序方式控制 8 LED，然后當按下開關 2 時，必須更改順序。完整的程序和演示視頻可以在此頁面底部找到。下面我將逐行解釋程序，以便您輕松理解。

與往常一樣，我們應該從 void setup（） 函數開始，在該函數中，我們將聲明我們使用的引腳是輸入或輸出引腳。在我們的程序中，輸出 8 個 LED 引腳，輸入 2 個開關。這 8 個 LED 從 P1.0 連接到 P2.1，即電路板上的引腳編號 2 到 9。然后將開關連接到引腳P2.3和引腳2.4，分別是引腳編號11和12。所以我們在 void setup（） 中聲明了以下內容

void setup() {
for (int i = 2; i <= 9; i++) {
pinMode(i, OUTPUT);
}
for (int i = 2; i <= 9; i++) {
digitalWrite(i, LOW);
}
pinMode (11, INPUT_PULLUP);
pinMode (12, INPUT_PULLUP);
}
眾所周知，pinMode（） 函數將引腳聲明為輸出或輸入，而 digitalWrite（） 函數使其高電平 （ON） 或低電平 （OFF）。我們使用 for 循環來做出此聲明以減少行數。變量 “i” 將在 for 循環中從 2 遞增到 9，并且對于每個增量，將執行其中的函數。另一件可能讓您感到困惑的事情是術語“INPUT_PULLUP”。只需調用函數pinMode（Pin_name，INPUT）即可將引腳聲明為輸入，但在這里我們使用了INPUT_PULLUP而不是INPUT，它們都有明顯的變化。

當我們使用任何微控制器引腳時，該引腳應連接到低電平或高電平。在這種情況下，引腳 11 和 12 連接到開關，按下時開關將接地。但是，當開關未按下時，引腳未連接到任何內容，這種情況稱為浮動引腳，對微控制器不利。因此，為了避免這種情況，我們要么使用上拉電阻器，要么使用下拉電阻器，在引腳浮動時將引腳保持在某種狀態。在 MSP430G2553 微控制器中，I/O 引腳內置了一個上拉電阻。要使用它，我們所要做的就是在聲明期間調用 INPUT_PULLUP 而不是 INPUT，就像上面所做的那樣。

現在讓我們進入 void loop（） 函數。在此函數中編寫的任何內容都將永遠執行。我們程序的第一步是檢查開關是否被按下，如果按下，我們應該開始按順序閃爍 LED。要檢查按鈕是否按下，請使用以下行

if (digitalRead(12) == LOW)
這里的新功能是digitalRead（）函數，該函數將讀取數字引腳的狀態，并在引腳獲得一定電壓時返回HIGH（1），當引腳接地時返回低LOW（0）。在我們的硬件中，只有當我們按下按鈕時，引腳才會接地，否則它會很高，因為我們使用了上拉電阻。所以我們使用 if 語句來檢查按鈕是否被按下。

按下按鈕后，我們進入無限 while （1） 循環。這是我們開始按順序閃爍 LED 的地方。下面顯示了一個無限的while循環，循環中寫入的任何內容都將永遠運行，直到中斷;使用語句。

whiel(1){
}
在無限內，我們檢查連接到引腳 11 的第二個開關的狀態。

如果按下此開關，我們將按一個特定順序閃爍 LED，否則我們將以另一個順序閃爍。

if (digitalRead(11) == LOW)
{
for (int i = 2; i <= 9; i++)
{
digitalWrite(i, HIGH);
delay(100);
}
for (int i = 2; i <= 9; i++)
digitalWrite(i, LOW);
}
為了按順序閃爍 LED，我們再次使用 for 循環，但這次我們使用 delay（100） 函數使用 100 毫秒的小延遲，以便我們可以注意到 LED 變高。為了一次只使一個LED發光，我們還使用另一個for回路來關閉所有LED。因此，我們打開 LED 等待一段時間，然后關閉所有 LED，然后增加計數打開 LED 等待一段時間，循環繼續。但只要不按下第二個開關，這一切都會發生。

如果按下第二個開關，然后我們更改順序，程序將或多或少與 LED 打開的順序相同。下面顯示的行嘗試查看并找出已更改的內容。


else
{
for (int i = 9; i >= 2; i--)
{
digitalWrite(i, HIGH);
delay(100);
}
for (int i = 2; i <= 9; i++)
digitalWrite(i, LOW);
}
是的，for 循環已更改。以前，我們讓 LED 從數字 2 一直發光到 9。但是現在我們將從數字 9 開始，一直減少到 2。這樣我們就可以注意到開關是否被按下。

閃爍 LED 序列的硬件設置：

好的，所有的理論和軟件部分都足夠了。讓我們獲取一些組件，看看該程序的實際效果。該電路非常簡單，因此可以很容易地構建在面包板上。但是我已經在性能板上焊接了LED和開關，只是為了讓它看起來整潔。我焊接的性能板如下所示。

如您所見，我們將LED和開關的輸出引腳作為連接器引腳取出。現在，我們已經使用母對母連接器線連接 LED 并切換至 MSP430 LaunchPad 板，如下圖所示。

上傳和工作：

完成硬件操作后，只需將MSP430板連接到計算機并打開Energia IDE并使用本頁末尾給出的程序即可。確保在Energia IDE中選擇了正確的電路板和COM端口，然后單擊“上傳”按鈕。該程序應該編譯成功，上傳后將顯示“完成上傳”。

現在按下板上的按鈕 1，LED 應按順序亮起，如下所示

您也可以按住第二個按鈕來檢查順序是否被更改。

/*

TUTORIAL 2 - Learning to use I/O

This program will control 8 LEDs based ont he input from two push button

LED should be connected form P1.0 to P2.1 (pin 2 to 7)

Switch is connected to P2.3 and P2.4 (pin 8 and 9)

*/


void setup() {

for (int i = 2; i <= 9; i++) {

pinMode(i, OUTPUT);

}

for (int i = 2; i <= 9; i++) {

digitalWrite(i, LOW);

}



pinMode (11, INPUT_PULLUP);

pinMode (12, INPUT_PULLUP);

}


// the loop routine runs over and over again forever:

void loop() {


if (digitalRead(12) == LOW)

{

while (1)

{

if (digitalRead(11) == LOW)

{

for (int i = 2; i <= 9; i++)?

{

digitalWrite(i, HIGH);

delay(100);

}

for (int i = 2; i <= 9; i++)

digitalWrite(i, LOW);

}

else

{

for (int i = 9; i >= 2; i--)

{

digitalWrite(i, HIGH);

delay(100);

}

for (int i = 2; i <= 9; i++)

digitalWrite(i, LOW);

}

}

}

}