c - Arduino 数字输入导致输出问题

Question

我正在从事一个简单的项目，该项目涉及读取 12 位二进制编码器信号并循环数字引脚的高电平和低电平(取决于编码器的角度位置)。

我的问题是，当数字输出引脚被告知变低时，它只会下降到大约 4V。我还注意到它偶尔会下降到地面，而不仅仅是 4V。令我惊讶的是，当我拔下 Arduino 时，数字输出引脚的读数仍为 4V。当我关闭通过 12 个数字输入引脚连接到 Arduino 的编码器的电源时，输出引脚降至 0V。当我重新打开编码器时，它会回到大约 4V。

我已尝试将输出引脚接地，显然电压变为 0，但一旦我移除接地连接，电压就会回升至 4V 左右。似乎以某种方式馈送到数字输入引脚的电压(以 ~5V 数字输入信号的形式)阻止了数字输出引脚接地。我不知道为什么会这样，我到处搜索，找不到任何类似的投诉。我的代码如下所示，非常感谢任何帮助!

unsigned long CamAngle = 0;       // Variable to store encoder value
unsigned long PrevCamAngle = 0;   // Variable to store previous encoder value
int i = 0;                        // Cycle index
int BDC[] = {683,2048,3413};      // BDC angle (12-bit encoder value)
int TDC[] = {0,1365,2731};        // TDC angle (12-bit encoder value)

boolean TDCycle = false;          // TDC Cycle
boolean BDCycle = false;          // BDC Cycle
boolean Cycle = true;             // Encoder rollover cycle (replaces TDC cycle 0)

void setup()
{
  pinMode(37, INPUT);           // Encoder bit 0 (PORTC-0)
  pinMode(36, INPUT);           // Encoder bit 1 (PORTC-1)
  pinMode(35, INPUT);           // Encoder bit 2 (PORTC-2)
  pinMode(34, INPUT);           // Encoder bit 3 (PORTC-3)
  pinMode(22, INPUT);           // Encoder bit 4 (PORTA-0)
  pinMode(23, INPUT);           // Encoder bit 5 (PORTA-1)
  pinMode(24, INPUT);           // Encoder bit 6 (PORTA-2)
  pinMode(25, INPUT);           // Encoder bit 7 (PORTA-3)
  pinMode(26, INPUT);           // Encoder bit 8 (PORTA-4)
  pinMode(27, INPUT);           // Encoder bit 9 (PORTA-5)
  pinMode(28, INPUT);           // Encoder bit 10 (PORTA-6)
  pinMode(29, INPUT);           // Encoder bit 11 (PORTA-7)

  pinMode(30, OUTPUT);          // Set PORTC pin 8 to output (stop pin float)
  pinMode(31, OUTPUT);          // Set PORTC pin 7 to output (stop pin float)
  pinMode(32, OUTPUT);          // Set PORTC pin 6 to output (stop pin float)
  pinMode(33, OUTPUT);          // Set PORTC pin 5 to output (stop pin float)

  digitalWrite(30, LOW);        // Set PORTC pin 8 low (stop pin float)
  digitalWrite(31, LOW);        // Set PORTC pin 7 low (stop pin float)
  digitalWrite(32, LOW);        // Set PORTC pin 6 low (stop pin float)
  digitalWrite(33, LOW);        // Set PORTC pin 5 low (stop pin float)

  pinMode(53, OUTPUT);          // Set pin 53 (PORTB-0) as digital output
  digitalWrite(53, LOW);        // Set pin 53 (PORTB-0) LOW

}

void loop()
{

  // Cam Angle Update
  PrevCamAngle = CamAngle;      // Set variable to previous encoder value
  CamAngle = (PINA << 4) + PINC;    // Read encoder, set variable to value

  if (TDCycle == true && CamAngle >= TDC[i])  // Wait for encoder to reach angle if cycle active
  {
    PORTB = 0;                                  // Set digital pin 53 LOW
    TDCycle = false;
    BDCycle = true;
  }

  if (BDCycle == true && CamAngle >= BDC[i])  // Wait for encoder to reach angle if cycle active
  {
    PORTB = 1;                                  // Set digital pin 53 HIGH
    TDCycle = false;
    BDCycle = true;
    i++;
    if (i > 2)                                  // Reset every 3 cycles (3 cycles per revolution)
    {
      i = 0;
      BDCycle = false;
      Cycle = true;
    }
  }

  if (Cycle == true && CamAngle < (PrevCamAngle + 1))  // Wait for encoder to cycle back to 0
  {
    PORTB = 0;                                  // Set digital pin 53 LOW
    BDCycle = true;
    Cycle = false;
  }      

}

如您所见，我正在使用直接端口操作，但是当我使用 Arduino 库命令时也遇到了同样的问题。

Answer 1

事实证明，问题出在 Arduino 的内部保护二极管上。所有引脚都有连接到地和 5V 轨的内部保护二极管。因此，当电源断开时，5V 轨会下降到地(或者应该下降)，但是如果您有来自 IO 引脚的电源，电流将开始通过连接到 5V 轨的保护二极管流入并开始供电你的阿杜诺。