Ameba Arduino: [RTL8710AF] GPIO - 使用按钮开关让LED灯泡闪烁
GPIO介紹
- GPIO (General Purpose Input/Output)，我们可以用来控制一条线的讯号，可分为输入或输出。输入的情况里，GPIO会根据外面进来的电压来决定读到的值是0或是1。
输出的情况里，如果我们设定GPIO为1, 那么GPIO就会输出板子的工作电压，以Ameba为例，会输出3.3V的电压。如果我们设定GPIO为0, 那么会输出0V的电压。
材料准备
- 面包板 x 1
- #3 Ameba RTL8710 Board x 1
- LED灯泡 x 1
- 1 KΩ 电阻
- 按钮
范例说明
D13则是GPIO输出，它接到LED灯泡上。当我们按下接在D2的按钮时，D2的GPIO会读到1的值，此时我们将D13的输出设定为1, 并且使接在D13的LED灯泡发亮。
这是Arduino的Button范例说明：
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Button我们打开Button这个范例，它在 “File” -> “Examples” -> “02.Digital” -> “Button”
接着我们将程式码编译并上传至RTL8710。
在接线时，要注意Arduino的工作电压是5V，所以Arduino的范例说明里将按钮接到5V的地方。但是Ameba的工作电压是3.3V，所以我们将要按钮接到3V3的地方。
LED灯泡的接线里，LED比较长的脚为正极，比较短的脚为负极，所以我们要将短脚接到GND的地方(电压为0)，并将长脚接到D13的地方。为了避免LED因为电流太大而烧坏，通常会在正极的前面加上电阻。现在很多LED其实都做的很好，不加电阻也不会烧坏，但保险起见还是加上电阻。
执行的情况里,只要使用者按下按钮,LED灯泡就会亮,放开时则LED灯泡变暗。
程式码说明
pinMode决定了GPIO为input或output:
https://www.arduino.cc/en/Reference/PinMode
digitalRead可以从GPIO的输入里读到0或1:
https://www.arduino.cc/en/Reference/DigitalRead
digitalWrite则可以输出3V3或0到GPIO:
https://www.arduino.cc/en/Reference/DigitalWrite
与Arduino的差异
在这个范例里，Arduion的官方网站上提到，由于它的GPIO输入预设是Floating，所以在按钮按下去之前，它处于“空接” 的状态，也就是它什么都没接，此时因为什么都没接，所以那根GPIO也不会晓得它的输入是0或者是1，于是它的值会乱飘(Floating)，因此会看到LED灯泡在我们没按下按钮，它也有可能会亮。
为了解决这个问题，我们可以根据我们的应用将GPIO输入设定为下拉(Pull Down)或是上拉(Pull Up)，意思是当空接的时候，内部硬体会将GPIO的电压放在GND或3V3的地方。这种方式称之为Internal Pull Down/Up。
另一种解决方式，则是加一个很大的电阻(10M)在GPIO上，另一端接到GND或3V3，那么平时空接的时候，就会有个电压值供参考。这种方式称之为Exernal Pull Down/Up
为了避免使用者第一次使用就要检查这种差异, Ameba在输入的预设里是Internal Pull Down。也就是空接的时候，输入读到的值是0。
