arduino - 如何让 LED 每 n 秒闪烁一次而不会出现延迟？

Question

我正在使用 Arduino Uno 来控制 LED。我希望 LED 每 m 秒打开一次并保持打开 n 秒。

我已经尝试使用 delay() 函数(通过在 LED 开启和关闭后添加延迟)并使用 millis() 函数(通过跟踪自上次事件以来耗时 - 开/关)。然而，在这两种方法中，LED 在几次(!10 次)开-关循环迭代后都会出现约 1 秒的滞后。我可以做些什么来提高事件发生时间的准确性？

int led = 13;
long experimentTime = 240000;
long ledOFFDuration = 8000;

void setup() {
    pinMode(led, OUTPUT);
    pinMode(button, INPUT);
}

void loop() {
    for (int i = 0; i < 100; i++){
        digitalWrite(led, HIGH);
        delay(10000);
        digitalWrite(led, LOW);
        delay(10000);
    }
}

我也尝试过使用看门狗定时器(如下所示)。但是，它有同样的问题:

#include <avr/wdt.h>
int led = 13;
volatile byte watchDogState = 0b01000000;
volatile int counter = 0;
int counterMax = 5;
bool state = 1;
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  wdt_disable();
  pinMode(led, OUTPUT);
  digitalWrite(led, 1);
  setWDT(watchDogState);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
//  if (time_elapsed == 40){
     //state = !state;
  //}
}

void setWDT(byte sWDT){
  WDTCSR |= 0b00011000;
  WDTCSR = sWDT | WDTO_2S;
  wdt_reset();
}

ISR (WDT_vect){
  counter++;
  if (counter >= counterMax){
    state = !state;
    digitalWrite(led, state);
    counter = 0;
  }
}

我尝试直接使用端口寄存器以避免完全使用 digitalWrite。但这也不管用。使用以下代码，20 分钟后会有 ~5 秒的延迟:

int led = 13;
int m = 10;
int n = 10;

boolean on;
long change;

void setup() {
    pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
    long now = millis();
    if (!on && change < now) {
        on = true; //led is now on
        change = now + n*1000; //turn off in <n> seconds
        PORTB |= B00100000;
    } 
    else if (on && change < now){
        on = false; //led is now off
        change = now + m*1000; //turn on in <m> seconds
        PORTB &= B11011111; // Set pin 4 to 0
    }
}

Answer 1

延迟是由 digitalWrite 调用引起的。您的处理应用程序等待 digitalWrite 完成，这可能需要 0.05 秒左右。为了解决您的问题，我会以毫秒为单位保存当前时间。

int led = 13;
int m = 24;
int n = 8;

boolean on;
long change;

void setup() {
  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
  long now = System.currentTimeMillis();
  if (!on && change < now) { //led is off and time for change has come
    on = true; //led is now on
    change = += n*1000; //turn off in <n> seconds
    digitalWrite(led, HIGH); //turn on led
  } else if (on && change < now) { //led is on and time for change has come
    on = false; //led is now off
    change = += m*1000; //turn on in <m> seconds
    digitalWrite(led, LOW); //turn off led
  }
}

灯现在会在启动时立即打开，等待 n 秒，关闭，等待 m 秒，然后从头重新启动。

如果你想在开始时创建一个延迟，这样灯就不会立即打开，你可以简单地将它添加到你的setup-function:

change = now + SECONDS*1000;

编辑

您指出它仍然会给您带来延迟。一个问题可能是 loop() 不是每毫秒运行一次。所以我可能为您找到了解决方案。

替换下面两行:

change = now + n*1000; //turn off in <n> seconds
...
change = now + m*1000; //turn on in <m> seconds

为此:

change += n*1000; //turn off in <n> seconds
...
change += m*1000; //turn on in <m> seconds

现在它不再占用当前时间，这意味着即使循环仅每隔一两秒运行一次，它应该仍然不会造成任何延迟。

如果这行不通，恐怕 arduino 上的计时器可能不是最精确的计时器。如果是这种情况，请尝试测量准确的偏移量，然后为时间创建一个倍增器。