当你想让代码在一个固定的时间间隔后执行时,你可以很容易的用delay()函数来实现。但这只是让程序暂停一个特定的时间段。特别是如果你需要同时让处理器做其他处理时,这么做同时也是一种浪费。
这时候就是定时器(Timer)和中断(Interrupt)的用武之地了。
Arduino UNO有三个timer
timer0 - 一个被Arduino的 delay() ,millis() 和 micros()使用的8位定时器
timer1 - 一个被Arduino的 Servo()库使用的16位定时器(Servo 库在Arduino Mega上使用timer5)
timer2 - 一个被Arduino的 Tone()库使用的8位定时器
“Arduino Mega”板有另外三个可使用的timer3/4/5,这些定时器都是16位定时器。
PWM和定时器 定时器和PWM输出之间存在固定的关系。 当您查看数据手册或处理器的引脚分配时,这些具有PWM功能的引脚具有OCRxA,OCRxB或OCRxC等名称(其中x表示定时器编号0..5)。PWM功能通常与其他引脚功能共享。 Arduino有3个定时器和6个PWM输出引脚。定时器和PWM输出之间的关系是:
引脚5和6:由timer0控制
引脚9和10:由timer1控制
引脚11和3:由timer2控制
在Arduino Mega上我们有6个定时器和15个PWM输出:
引脚4和13:由timer0控制
引脚11和12:由timer1控制
引脚9和10:由timer2控制
引脚2,3和5:由定时器3控制
引脚6,7和8:由定时器4控制
引脚46,45和44 ::由定时器5控制
在以下的例子中,我们将在我们的中断使用timer1。显然,如果你用了Servo()库就会有冲突,所以你应该选择其他timer。
下面是一个基本的中断驱动程序。这是基本的LED闪光灯程序。但是现在我们用中断而不是delay()来每半秒开启和关闭LED灯一次,从而实现让LED每秒闪一次的效果。
/*
timer1 中断实例
LED闪光灯每秒闪亮一下
*/
#define ledPin 13 //设置输出口为13口
int timer1_counter;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
//初始化定时器1
noInterrupts(); //禁止所有中断
TCCR1A = 0;
TCCR1B = 0;
//为我们的中断设置timer1_counter为正确的时间间隔
// timer1_counter = 64911; //预加载timer1为65536-16MHz/256/100Hz
// timer1_counter = 64286; //预加载timer1为65536-16MHz/256/50HZ
timer1_counter = 34286; //预加载timer1为65536-16MHz/256/2Hz
TCNT1 = timer1_counter; //预加载timer
TCCR1B |= (1 << CS12); //256 分频器(256 prescaler?)
TIMSK1 |= (1 << TOIE1); //启用定时器溢出中断
interrupts(); //允许所有中断
}
ISR(TIMER1_OVF_vect) { //常规中断服务
TCNT1 = timer1_counter; //预加载timer digitalWrite(ledPin, digitalRead(ledPin) ^ 1);
}
void loop() {
//你自己的程序
}
陷阱
在编写Arduino并使用使用定时器的函数或库时,您可能会遇到一些陷阱:
伺服库使用Timer1。
在Arduino上使用servo库时,不能在引脚9,10上使用PWM。
对于Arduino Mega来说,所需的计时器取决于servo的数量。每个计时器可以处理12个servo。对于前12个servo,将使用定时器5(在引脚44, 45, 46上松开PWM)。
对于24 servo定时器,将使用定时器5和1(在引脚11, 12, 44, 45, 46上松开PWM)。对于36个servo定时器5,将使用1和3(在引脚2, 3, 5上丢失PWM, 11, 12, 44, 45, 46)..对于48个servo,将使用所有16位定时器5, 1, 3和4(丢失所有PWM引脚)。
引脚11具有共用功能PWM和MOSI。 SPI接口需要MOSI,Arduino上不能同时使用引脚11上的PWM和SPI接口。在Arduino Mega上,SPI引脚位于不同的引脚上。
tone()函数至少使用timer2。当您在Arduino Mega上使用Arduino和Pin 9,10的tone()函数时,不能在引脚3, 11上使用PWM。