我是潘，曾經是個工程師。這是為Ardui.Co 寫的專欄。上一課，你已經瞭解Arduino 的基本工作原理，並且學會了控制一個燈，但覺得不夠酷？Arduino Uno 有13個 DIGITAL I/O 端口，可以同時控制13個 LED。而且 Arduino 還可以通過 I2C、SPI 等協議擴展，控制幾百個 LED 都不成問題，但擴展我們後面再講，現在先演示一下怎樣控制多個 LED 。
電路是這樣設計的：從第 8 個 DIGITAL I/O 開始到第 13 個，每個端口串聯一個220歐姆的電阻和 LED。其中，LED 正極（長的一端）接電阻，電阻再接I/O，LED 負極接地（Arduino 上的 GND 端口）
我們選用紅黃綠 3 種 LED，但每種顏色的 LED 壓降都不一樣，紅色約 2.1V，黃色2.4V、綠色2.7V，而 Arduino DIGITAL I/O 輸出高電平為 5V ，這意味著串聯的電阻壓降不一樣，三種 LED 通過電流大小不等，因此別奇怪它們的亮度不同。
現在要讓 LED 按順序輪流點亮，就是傳說中的跑馬燈效果，程序如下：
int del = 100; // 設置延時，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：
這程序很容易理解，端口 8~13 設置為輸出模式，然後點亮一個就滅掉一個，而且也能很好工作。只是重複代碼太多，6 個 LED 好處理，但如果有幾百個 LED 呢？
Arduino Uno 只有 32KB 程序空間，因此必須精簡以節約空間，這樣才能在以後容納更復雜的系統。我們將上述程序改成 for 循環：
int del = 100; // 延時默認為100毫秒
void setup()
{
// 初始化端口的模式為 OUTPUT
for (int i = 8; i <= 13 ; i++)
{
pinMode(i, OUTPUT);
}
}
void loop()
{
for (int i = 8; i <= 13; i++)
{
digitalWrite(i, HIGH);
delay(del);
digitalWrite(i, LOW);
}
for (int i = 13; i >= 8; i--)
{
digitalWrite(i, HIGH);
delay(del);
digitalWrite(i, LOW);
}
}
IDE顯示，沒有優化前，程序佔用1,270 字節，優化後為 1,122 字節，總空間的3%。現在對於動輒幾 TB 存儲空間的個人電腦來講，1KB 根本不足道，但對 Arduino ，每一個字節都要精打細算。
現在我們讓它有更多的變化，加入一個隨機函數 random()，讓跑馬燈循環 3 遍後，隨機點亮 3 個。
random(x) 函數，能夠在 0 ~ x（不包含最大值 x）的範圍內隨機生成一個整數，比如 random(256)，隨機生成 0 ~ 255 中的一個整數，再如 random(10, 20)，隨機生成 10 ~ 19 中的一個整數。
void loop()，本身已經是個循環，我們要在裡面嵌套一個小循環：
int del = 100; // 延時默認為100毫秒
void setup()
{
// 初始化端口的模式為 OUTPUT
for (int i = 8; i <= 13 ; i++)
{
pinMode(i, OUTPUT);
}
}
void loop()
{
for (int j = 1; j <= 3; j++ )
{
for (int i = 8; i <= 13; i++)
{
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);
}
}
int p;
p = random(8, 14);
但為了節省空間，我們把它寫成上面的形式。
燈光不僅是我們塑造環境氛圍的一種基本需求，而且是一種藝術表現形式。後面你會發現通過 Arduino ，往往只需簡單幾段代碼，就可以創造出千變萬化的效果。
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