使用带红外遥控器的 Arduino 为 ON/OFF 一辆汽车供电
Power ON/OFF a car using Arduino with IR remote control
我在 arduino.stackexchange 上发布了这个问题，但我认为这个问题必须（也许）只与语言 (C) 有关。
我有一辆车，我正试图在使用 Arduino 和红外 (IR) 遥控器播放歌曲时以某种方式关闭汽车电源。我决定使用蜂鸣器播放歌曲 (SuperMario)，当我按下开机按钮时，歌曲正常播放。
问题是当我按下关机时，我必须等到歌曲结束才能关闭汽车。
我在想也许我需要线程或其他东西，但我不确定，或者也许有更好的方法来解决这个问题。
这是一个演示程序：
#include "IRremote.h"
#define NOTE_B0 31
#define NOTE_C1 33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1 37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1 41
#define NOTE_F1 44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1 49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1 55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1 62
#define NOTE_C2 65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2 73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2 82
#define NOTE_F2 87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2 98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2 110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2 123
#define NOTE_C3 131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3 147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3 165
#define NOTE_F3 175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3 196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3 220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3 247
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6 1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6 1319
#define NOTE_F6 1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6 1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6 1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6 1976
#define NOTE_C7 2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7 2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7 2637
#define NOTE_F7 2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7 3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7 3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7 3951
#define NOTE_C8 4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8 4699
#define NOTE_DS8 4978
#define powerLedRed 2
#define powerLedGreen 3
#define receiver 5
#define buzzer 7
void translateIR( void );
void powerON( void );;
void powerOFF( void );
void swap( int *x, int *y );
void playSuperMario( void );
void buzz( int targetPin, long frequency, long length );
int power = 2;
int switchOFF = 0;
int switchON = 1;
int melody[] = {
NOTE_E7, NOTE_E7, 0, NOTE_E7, 0, NOTE_C7, NOTE_E7, 0,
NOTE_G7, 0, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, 0,
NOTE_C7, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, NOTE_E6, 0, 0,
NOTE_A6, 0, NOTE_B6, 0, NOTE_AS6, NOTE_A6, 0,
NOTE_G6, NOTE_E7, NOTE_G7, NOTE_A7, 0, NOTE_F7, NOTE_G7, 0,
NOTE_E7, 0, NOTE_C7, NOTE_D7, NOTE_B6, 0, 0,
NOTE_C7, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, NOTE_E6, 0, 0,
NOTE_A6, 0, NOTE_B6, 0, NOTE_AS6, NOTE_A6, 0,
NOTE_G6, NOTE_E7, NOTE_G7, NOTE_A7, 0, NOTE_F7, NOTE_G7, 0,
NOTE_E7, 0, NOTE_C7, NOTE_D7, NOTE_B6, 0, 0
};
int tempo[] = {
12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
9, 9, 9, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
9, 9, 9, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
};
int underworld_melody[] = {
NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_AS3, NOTE_AS4, 0, 0,
NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_AS3, NOTE_AS4, 0, 0,
NOTE_F3, NOTE_F4, NOTE_D3, NOTE_D4, NOTE_DS3, NOTE_DS4, 0, 0,
NOTE_F3, NOTE_F4, NOTE_D3, NOTE_D4, NOTE_DS3, NOTE_DS4, 0, 0,
NOTE_DS4, NOTE_CS4, NOTE_D4, NOTE_CS4, NOTE_DS4, NOTE_DS4, NOTE_GS3,
NOTE_G3, NOTE_CS4, NOTE_C4, NOTE_FS4, NOTE_F4, NOTE_E3, NOTE_AS4, NOTE_A4,
NOTE_GS4, NOTE_DS4, NOTE_B3, NOTE_AS3, NOTE_A3, NOTE_GS3, 0, 0, 0
};
int underworld_tempo[] = {
12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 3,
12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 3,
12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 3,
12, 12, 12, 12, 12, 12, 6,
6, 18, 18, 18, 6, 6, 6, 6, 6, 6,
18, 18, 18, 18, 18, 18, 10, 10, 10,
10, 10, 10, 3, 3, 3
};
IRrecv irrecv(receiver);
decode_results results;
void setup( void )
{
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(powerLedGreen, OUTPUT);
pinMode(powerLedRed, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
Serial.println("IR Receiver Button Decode");
irrecv.enableIRIn();
}
void loop( void )
{
if ( power == 2 ) {
powerOFF();
}
if (irrecv.decode(&results)) {
translateIR();
irrecv.resume();
}
}
void playSuperMario( void ) {
Serial.println(" 'Mario Theme'");
int size = sizeof(melody) / sizeof(int);
for (int thisNote = 0; thisNote < size; thisNote++) {
int noteDuration = 1000 / tempo[thisNote];
buzz(buzzer, melody[thisNote], noteDuration);
int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
delay(pauseBetweenNotes);
buzz(buzzer, 0, noteDuration);
}
}
void buzz( int targetPin, long frequency, long length ) {
digitalWrite(13, HIGH);
long delayValue = 1000000 / frequency / 2; // calculate the delay value between transitions
long numCycles = frequency * length / 1000; // calculate the number of cycles for proper timing
for (long i = 0; i < numCycles; i++) { // for the calculated length of time...
digitalWrite(targetPin, HIGH); // write the buzzer pin high to push out the diaphram
delayMicroseconds(delayValue); // wait for the calculated delay value
digitalWrite(targetPin, LOW); // write the buzzer pin low to pull back the diaphram
delayMicroseconds(delayValue); // wait again or the calculated delay value
}
digitalWrite(13, LOW);
}
void translateIR( void ) {
switch (results.value) {
case 0xFF02FD:
Serial.println(" -OK-");
swap(&switchON, &switchOFF);
if (switchON == 0 )
{
powerON();
playSuperMario();
}
else
{
powerOFF();
}
break;
default:
Serial.println(" other button ");
power = 0;
}
//delay(500);
}
void powerOFF( void ) {
digitalWrite(powerLedRed, HIGH);
digitalWrite(powerLedGreen, LOW);
power = 0;
}
void powerON( void ) {
digitalWrite(powerLedRed, LOW);
digitalWrite(powerLedGreen, HIGH);
}
void swap( int *x, int *y ) {
if (*x != *y) {
*x ^= *y;
*y ^= *x;
*x ^= *y;
}
}
在 translateIR 函数中我有这个：
void translateIR( void ) {
switch (results.value) {
case 0xFF02FD:
Serial.println(" -OK-");
swap(&switchON, &switchOFF);
if (switchON == 0 )
{
powerON();
playSuperMario();
}
else
{
powerOFF();
}
break;
default:
Serial.println(" other button ");
power = 0;
}
//delay(500);
}
这里调用了两个函数，powerON() 和 playSuperMario(); 所以我需要以某种方式在播放歌曲期间关闭汽车电源。
这里是VIDEO Demo。
如何解决这个问题？
我不会重写您的程序以使其成为多线程的，因为这超出了回答特定问题的范围。作为起点，我可以向您描述所需内容。
首先，无需线程即可解决此问题的更简单方法是使用 signals 之类的方法来停止播放曲调。当您按下 Ctrl-C 时会发生这种情况。不过，您的程序正在从您的 IR 读取输入，据我所知，使用线程对于同时读取 IR 输入和播放声音是必要的。
我不熟悉 Arduino，但我假设你有类似 pthreads 的东西。你需要熟悉它。这不是一个微不足道的变化，因为使用线程是非常不同的范例，如果您以前没有使用过它们，则需要时间来了解它们。需要注意的主要问题是代码在多个地方执行。
您的主线程，即创建任何线程之前的开始进程，将是 运行 loop()，因此它可以响应任何 IR 输入。将它放在自己的线程中可以让它响应任何用户输入。您的代码正确的问题是它必须等待 playSuperMario() 到 return 中的曲调播放才能处理任何新输入。
您将在初始化期间在某处创建一个线程。这个线程将是什么曲调。它需要能够根据红外输入启动调谐。此外，您还需要定义一些行为，比如在播放时按下 "ON" 按钮会发生什么？它是重新开始、停止还是被忽略并继续播放？
您将需要两个线程都使用一个或多个变量。这将需要 mutex 保护，因此一次只有一个线程可以 read/write 它。假设有一个全局变量 isPlaying 最初设置为 true。当按下关闭按钮时，这将更改为 false。您的 playSuperMario() 和 buzz() 等函数需要在其循环中检查此值是否为 false。如果为 false，那么它将立即 return。
这是对如何处理此问题的一般指导，希望对您有所帮助。
忘掉线程吧，我们在这里谈论的是微控制器。我建议使用基于计时器的中断，它可能每 100 毫秒左右触发一次。对于人耳来说时间很短，但对于每秒执行 1600 万条指令的微处理器来说，中断之间的时间很长。所以，在中断中你检查按钮是否被按下。如果有，设置一个在主循环中检查的变量，如果设置，则关闭旋律。
最大延迟 = 100 毫秒加上几个时钟周期。
我不会为您编写代码。但我会告诉你 google 的用途。您首先需要阅读特定 Arduino 板上微控制器的数据表。从 Atmel 下载。然后研究如何在 CTC 模式下设置定时器，如何设置预分频器，如何在您选择的编译器-IDE 中为其编写中断代码，如何在中断期间检测按钮按下，如何在中断主体中设置 volatile 变量，以及如何在主循环中检查该变量并中断旋律。嵌入式编程中有很多值得学习的东西，它们都可以在 Internet 上找到。从数据表开始。 ;)
我在 arduino.stackexchange 上发布了这个问题，但我认为这个问题必须（也许）只与语言 (C) 有关。
我有一辆车，我正试图在使用 Arduino 和红外 (IR) 遥控器播放歌曲时以某种方式关闭汽车电源。我决定使用蜂鸣器播放歌曲 (SuperMario)，当我按下开机按钮时，歌曲正常播放。
问题是当我按下关机时，我必须等到歌曲结束才能关闭汽车。
我在想也许我需要线程或其他东西，但我不确定，或者也许有更好的方法来解决这个问题。
这是一个演示程序：
#include "IRremote.h"
#define NOTE_B0 31
#define NOTE_C1 33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1 37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1 41
#define NOTE_F1 44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1 49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1 55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1 62
#define NOTE_C2 65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2 73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2 82
#define NOTE_F2 87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2 98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2 110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2 123
#define NOTE_C3 131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3 147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3 165
#define NOTE_F3 175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3 196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3 220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3 247
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6 1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6 1319
#define NOTE_F6 1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6 1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6 1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6 1976
#define NOTE_C7 2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7 2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7 2637
#define NOTE_F7 2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7 3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7 3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7 3951
#define NOTE_C8 4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8 4699
#define NOTE_DS8 4978
#define powerLedRed 2
#define powerLedGreen 3
#define receiver 5
#define buzzer 7
void translateIR( void );
void powerON( void );;
void powerOFF( void );
void swap( int *x, int *y );
void playSuperMario( void );
void buzz( int targetPin, long frequency, long length );
int power = 2;
int switchOFF = 0;
int switchON = 1;
int melody[] = {
NOTE_E7, NOTE_E7, 0, NOTE_E7, 0, NOTE_C7, NOTE_E7, 0,
NOTE_G7, 0, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, 0,
NOTE_C7, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, NOTE_E6, 0, 0,
NOTE_A6, 0, NOTE_B6, 0, NOTE_AS6, NOTE_A6, 0,
NOTE_G6, NOTE_E7, NOTE_G7, NOTE_A7, 0, NOTE_F7, NOTE_G7, 0,
NOTE_E7, 0, NOTE_C7, NOTE_D7, NOTE_B6, 0, 0,
NOTE_C7, 0, 0, NOTE_G6, 0, 0, NOTE_E6, 0, 0,
NOTE_A6, 0, NOTE_B6, 0, NOTE_AS6, NOTE_A6, 0,
NOTE_G6, NOTE_E7, NOTE_G7, NOTE_A7, 0, NOTE_F7, NOTE_G7, 0,
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};
int tempo[] = {
12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
9, 9, 9, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
9, 9, 9, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 12,
};
int underworld_melody[] = {
NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_AS3, NOTE_AS4, 0, 0,
NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_AS3, NOTE_AS4, 0, 0,
NOTE_F3, NOTE_F4, NOTE_D3, NOTE_D4, NOTE_DS3, NOTE_DS4, 0, 0,
NOTE_F3, NOTE_F4, NOTE_D3, NOTE_D4, NOTE_DS3, NOTE_DS4, 0, 0,
NOTE_DS4, NOTE_CS4, NOTE_D4, NOTE_CS4, NOTE_DS4, NOTE_DS4, NOTE_GS3,
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int underworld_tempo[] = {
12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 3,
12, 12, 12, 12, 12, 12, 6, 3,
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18, 18, 18, 18, 18, 18, 10, 10, 10,
10, 10, 10, 3, 3, 3
};
IRrecv irrecv(receiver);
decode_results results;
void setup( void )
{
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(powerLedGreen, OUTPUT);
pinMode(powerLedRed, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
Serial.println("IR Receiver Button Decode");
irrecv.enableIRIn();
}
void loop( void )
{
if ( power == 2 ) {
powerOFF();
}
if (irrecv.decode(&results)) {
translateIR();
irrecv.resume();
}
}
void playSuperMario( void ) {
Serial.println(" 'Mario Theme'");
int size = sizeof(melody) / sizeof(int);
for (int thisNote = 0; thisNote < size; thisNote++) {
int noteDuration = 1000 / tempo[thisNote];
buzz(buzzer, melody[thisNote], noteDuration);
int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
delay(pauseBetweenNotes);
buzz(buzzer, 0, noteDuration);
}
}
void buzz( int targetPin, long frequency, long length ) {
digitalWrite(13, HIGH);
long delayValue = 1000000 / frequency / 2; // calculate the delay value between transitions
long numCycles = frequency * length / 1000; // calculate the number of cycles for proper timing
for (long i = 0; i < numCycles; i++) { // for the calculated length of time...
digitalWrite(targetPin, HIGH); // write the buzzer pin high to push out the diaphram
delayMicroseconds(delayValue); // wait for the calculated delay value
digitalWrite(targetPin, LOW); // write the buzzer pin low to pull back the diaphram
delayMicroseconds(delayValue); // wait again or the calculated delay value
}
digitalWrite(13, LOW);
}
void translateIR( void ) {
switch (results.value) {
case 0xFF02FD:
Serial.println(" -OK-");
swap(&switchON, &switchOFF);
if (switchON == 0 )
{
powerON();
playSuperMario();
}
else
{
powerOFF();
}
break;
default:
Serial.println(" other button ");
power = 0;
}
//delay(500);
}
void powerOFF( void ) {
digitalWrite(powerLedRed, HIGH);
digitalWrite(powerLedGreen, LOW);
power = 0;
}
void powerON( void ) {
digitalWrite(powerLedRed, LOW);
digitalWrite(powerLedGreen, HIGH);
}
void swap( int *x, int *y ) {
if (*x != *y) {
*x ^= *y;
*y ^= *x;
*x ^= *y;
}
}
在 translateIR 函数中我有这个：
void translateIR( void ) {
switch (results.value) {
case 0xFF02FD:
Serial.println(" -OK-");
swap(&switchON, &switchOFF);
if (switchON == 0 )
{
powerON();
playSuperMario();
}
else
{
powerOFF();
}
break;
default:
Serial.println(" other button ");
power = 0;
}
//delay(500);
}
这里调用了两个函数，powerON() 和 playSuperMario(); 所以我需要以某种方式在播放歌曲期间关闭汽车电源。
这里是VIDEO Demo。 如何解决这个问题？
我不会重写您的程序以使其成为多线程的，因为这超出了回答特定问题的范围。作为起点，我可以向您描述所需内容。
首先，无需线程即可解决此问题的更简单方法是使用 signals 之类的方法来停止播放曲调。当您按下 Ctrl-C 时会发生这种情况。不过，您的程序正在从您的 IR 读取输入，据我所知，使用线程对于同时读取 IR 输入和播放声音是必要的。
我不熟悉 Arduino，但我假设你有类似 pthreads 的东西。你需要熟悉它。这不是一个微不足道的变化，因为使用线程是非常不同的范例，如果您以前没有使用过它们，则需要时间来了解它们。需要注意的主要问题是代码在多个地方执行。
您的主线程，即创建任何线程之前的开始进程，将是 运行 loop()，因此它可以响应任何 IR 输入。将它放在自己的线程中可以让它响应任何用户输入。您的代码正确的问题是它必须等待 playSuperMario() 到 return 中的曲调播放才能处理任何新输入。
您将在初始化期间在某处创建一个线程。这个线程将是什么曲调。它需要能够根据红外输入启动调谐。此外，您还需要定义一些行为，比如在播放时按下 "ON" 按钮会发生什么？它是重新开始、停止还是被忽略并继续播放？
您将需要两个线程都使用一个或多个变量。这将需要 mutex 保护，因此一次只有一个线程可以 read/write 它。假设有一个全局变量 isPlaying 最初设置为 true。当按下关闭按钮时，这将更改为 false。您的 playSuperMario() 和 buzz() 等函数需要在其循环中检查此值是否为 false。如果为 false，那么它将立即 return。
这是对如何处理此问题的一般指导，希望对您有所帮助。
忘掉线程吧，我们在这里谈论的是微控制器。我建议使用基于计时器的中断，它可能每 100 毫秒左右触发一次。对于人耳来说时间很短，但对于每秒执行 1600 万条指令的微处理器来说，中断之间的时间很长。所以，在中断中你检查按钮是否被按下。如果有，设置一个在主循环中检查的变量，如果设置，则关闭旋律。
最大延迟 = 100 毫秒加上几个时钟周期。
我不会为您编写代码。但我会告诉你 google 的用途。您首先需要阅读特定 Arduino 板上微控制器的数据表。从 Atmel 下载。然后研究如何在 CTC 模式下设置定时器，如何设置预分频器，如何在您选择的编译器-IDE 中为其编写中断代码，如何在中断期间检测按钮按下，如何在中断主体中设置 volatile 变量，以及如何在主循环中检查该变量并中断旋律。嵌入式编程中有很多值得学习的东西，它们都可以在 Internet 上找到。从数据表开始。 ;)