第三章第1课（kè） 科（kē）创板-按键驱动

1、了解按键的（de）工作原理；

2、掌握驱动板载（zǎi）按键的方（fāng）法；

3、通过编（biān）程实（shí）现按键（jiàn）驱动板载（zǎi）多彩LED灯工作（zuò）。

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按键——Science

按键是（shì）一种电子开关，按下时开关会闭（bì）合接通，当（dāng）撤销压力时开关立刻断开，它是靠感受金属弹片（piàn）受力变化来（lái）实现通断的。在（zài）电子电路中（zhōng），常作为一种触发事件来使用，常见（jiàn）的（de）触发方式有（yǒu）：按键的（de）状态（按键按下（xià）、按键松（sōng）开），按键的变化（按键由按下变为松开、按键由松开变为按下），更加复（fù）杂的触（chù）发方式例如按键（jiàn）长按3秒、5秒，按键连续按几次如鼠标的双击等。

无声（shēng）按键展（zhǎn）示图

二、按键工作原理（lǐ）——Engineering and Technology

科创板板载无声按键

STEAM百科

按（àn）键控制原理

按（àn）键的状态监测：根据按键对应管脚（jiǎo）的（de）电（diàn）平（píng）来检（jiǎn）测按键的状态，在数字电（diàn）路中，二进制只（zhī）有（yǒu）0和1，常见的正逻辑即高电平为“1”，低电（diàn）平为（wéi）“0”。科创板按键对应的电（diàn）平关系（xì）如下表（其中按（àn）键左（zuǒ）的逻辑与（yǔ）其（qí）他按（àn）键的（de）逻辑是相反的）：

按键抖（dǒu）动原理

在按键的操作中，可（kě）能会出现按键抖动，这是由按（àn）键的机械特（tè）性（xìng）决定的（de），抖动的时间一般为5ms～10ms。这是一个很重要（yào）的时间（jiān）参数，按（àn）键抖动（dòng）会引起一次（cì）按键按（àn）动被误读多次，我们（men）一般在程序里面加延（yán）时模块去（qù）除（chú）按键（jiàn）抖动（dòng）的影响。

三、试验与科学（xué）——Technology and Math

1、驱动板载按键（jiàn）

科创板板载无声按键共有六个，每个按键（jiàn）对应的管脚如下：

认识“获（huò）取数（shù）字输入的值”代码块

“获取数字（zì）输（shū）入的值”代码块位于“输入/输出”模（mó）块分类中，其作（zuò）用是获（huò）取指定（dìng）管脚（jiǎo）的数（shù）字（zì）输入值（zhí）。

认（rèn）识“等（děng）式\不（bú）等式（shì）”代码块

“等式\不等式”代（dài）码块位于“逻辑”模块分类中，包含（hán）多种关系符（fú）号，如下（xià）图（tú）所示（shì）。

当两（liǎng）个结果，能（néng）够满足相应判定条（tiáo）件的时候（hòu），就返回“真”，反之，则返回“假”。

刚才我们已经学过，高电平为“1”，低电平为“0”。因此我们可以用表示按键上按下，另外在逻辑判断中“1”又（yòu）为可判断为“真”，“0”判断为“假”，因（yīn）此按键上按下还可以表示为（wéi），或（huò）者直接用也可（kě）以。

认识“如果…执行…”代码块（kuài）

“如果…执行…”代码块（kuài）位于“控制”模块中（zhōng），它会判断（duàn）相关条件，如果值（zhí）为“真”，会（huì）执（zhí）行（háng）下属框中的相应程序。

因为按键上（shàng）与绿色LED灯对应管脚号同为12，所以（yǐ）我们先用按键右来测试按键（jiàn）驱动（按（àn）键（jiàn）是输（shū）入部分，所以初（chū）始（shǐ）化（huà）的时候（hòu）要（yào）改为“数字输（shū）入”）。

将上面的程（chéng）序下（xià）载到科创板（bǎn）后（hòu），按（àn）下按键右，板载（zǎi）红色LED灯点亮1秒后熄灭。

2、板（bǎn）机互动

认识“打印（自（zì）动换行）”代码（mǎ）块

“打印（自（zì）动换行）”代码（mǎ）块位于“串口”模块中，它的作用是打印指定（dìng）的文字、数字或其他值（zhí），并在（zài）结尾自动换行。

认识“非”代（dài）码块

“非”代码块（kuài）位于“逻辑”模块中，它的作用是判断其后（hòu）的输入结果，如果输入结（jié）果为假，则返回值为真；如果输入结果为真，则返回值为（wéi）假（jiǎ）。

接下（xià）来，我们（men）以（yǐ）按键（jiàn）上、下、左、右四个按（àn）键为例，编（biān）写利（lì）用这四个按键实现板机互动的程序：

因为按键左（zuǒ）的逻辑与正（zhèng）常逻辑（jí）是反的，所以运用“非”代码块对其进行取反，这（zhè）样测得的值就是正常（cháng）的逻（luó）辑（jí）值了（le）。将上面的程序下载到科创板，并按（àn）下相应的按键，就会在（zài）信息窗口看到相对应（yīng）的信（xìn）息了。

3、按键（jiàn）控制LED灯（dēng）亮度

接下来我（wǒ）们用按键和（hé）pwm来实现按键控制灯的亮度（dù），每（měi）一次（cì）按（àn）右键（jiàn），红（hóng）色（sè）灯亮度（dù）逐次增加（jiā），共（gòng）有（yǒu）0到4四（sì）个亮度级别。

在这里我（wǒ）们会用到“如果…执行…”代（dài）码（mǎ）块的拓展功能，单（dān）击（jī）上方（fāng）的蓝色齿（chǐ）轮，会弹出。将（jiāng）“否则（zé）如果”块拖（tuō）入弹出窗（chuāng）口的“如（rú）果”中（zhōng），可得到“如果-否则如果”程（chéng）序块；再（zài）次单击蓝色齿（chǐ）轮，可关闭（bì）窗口，出现。

“如果-否则如果”代（dài）码（mǎ）块有（yǒu）四个接口，“如果”接口插入判断条件为（wéi）“真”，运行“执（zhí）行”接口中的程序；“如果”接口插入判断条件为（wéi）“假”，判断“否则（zé）如果”接口中的条件，“否则如（rú）果”接口（kǒu）判断条（tiáo）件为“真”，运行“执行”否则如果接口中的（de）程序（xù）。

按（àn）键右控制绿色（sè）LED灯亮度（dù）的程序：

将程序下载到科创板，打开开关会发现只有电源灯亮（liàng），如图（tú）一；现在我们（men）点击右键会（huì）发现四角（jiǎo）四个灯会有微弱亮（liàng），如图二；再点击右键，会（huì）发现灯更亮了（le）一些，如图三；最后再点击一下（xià）右键，会发现等变得（dé）更亮了，如图（tú）四；当第（dì）五次点击右键（jiàn）的时（shí）候（hòu），绿色LED灯就会熄灭；之后点（diǎn）击右键会重（chóng）复上面的过程。

      图一（yī）            图二（èr）            图三             图四

四、延伸与扩展——Arts

想一想，能不能用按键控制蜂（fēng）鸣器弹奏一（yī）首好听的音乐呢，怎样去实现？

请以小组的形（xíng）式（shì）进行合作，尝试使（shǐ）用按键控制（zhì）蜂（fēng）鸣器，弹奏一首好（hǎo）听的音乐。

设（shè）计要求（qiú）：

（能够用按键控制（zhì）蜂鸣器弹奏一首音乐；

（保证控制方式安全可靠。