Arduino开发板上的数字输入和输出（数字I / O）可以连接传感器、执行器和其他IC。学习如何使用它们，可以让您使用Arduino开发板做一些非常有用的事情，例如读取开关输入、点亮指示器和控制继电器输出。

数字信号

与模拟信号不同，模拟信号可以是一段数值范围内的任意值，而数字信号只有两个不同的值：HIGH（1）或LOW（0）。在输入或输出具有这两个值之一的情况下，您可以使用数字信号。例如，您可以使用数字信号的一种情况是点亮或熄灭LED。

函数

在本篇文章中，我们将使用的与数字信号相关的Arduino函数包含：

       ●    pinMode()

       ●    digitalRead()

       ●    digitalWrite()

pinMode(pin_number,mode)

由于Arduino数字I / O引脚可用于输入或输出，因此您应首先使用此函数配置要用于数字I / O的引脚。pin表示您要配置的引脚编号。 mode必须是以下三个值之一：INPUT、OUTPUT、INPUT_PULLUP。当模式设置为INPUT_PULLUP时，如果外部没有连接到引脚，则在引脚内部连接一个20kΩ的上拉电阻，强制输入为高电平。

digitalWrite(pin_number,value)

该功能将数字值写入引脚。 pin指定将数字值写入哪个Arduino引脚，value是引脚设置的数字值。value必须是HIGH或LOW。

digitalRead(pin_number)

该函数从引脚读取数字值。 pin是要读取的数字I / O引脚的编号。此函数返回两个值之一：HIGH或LOW。

实验1：使用延迟闪烁LED

在本实验中，我们将使用数字输出点亮和熄灭LED。

需要的硬件

●    LED指示灯

●    220欧电阻

●    Arduino UNO开发板

●    面包板

●    连接导线

接线图

上图显示了如何将LED和220欧姆电阻连接到Arduino。如图所示，LED通过电阻连接到Arduino的数字I / O引脚8。电阻控制通过LED的电流。下面的程序首先将引脚8配置为OUTPUT，然后将数字I / O引脚设置为高电平1000 ms，然后再设置为低电平持续1000 ms。

实验1的程序

1. const int led  =  8;     //use digital I/O pin 8
   
2. void setup()
   
3. {
   
4. pinMode(led,OUTPUT);   //set pin 8 to be an output output
   
5. }
   
6. 
   
7. void loop()
   
8. {
   
9.    delay(1000);                //delay 1000 milliseconds
   
10.    digitalWrite(led,HIGH);   //set pin 8 HIGH, turning on LED
    
11.    delay(1000);                //delay 1000 milliseconds
    
12.    digitalWrite(led,LOW);    //set pin 8 LOW, turning off LED
    
13. }
    

复制代码

运行实验1

1.    将LED的正极连接到电阻器的一端，将电阻器的另一端连接到Arduino板上的数字I / O引脚8。

2.    将Arduino GND引脚连接到LED的阴极。

3.    使用USB线将Arduino连接到PC，然后使用Arduino IDE软件将程序传输到Arduino。

4.    使用电源、电池或USB电缆为Arduino板供电。

5.    LED应该开始闪烁。

实验2：使用按键闪烁LED

该实验不仅将演示如何使用数字输出，还将演示数字输入。按下连接到数字输入的按钮将打开或关闭LED。该程序使用digitalWrite()和digitalRead()函数。

需要的硬件

●    LED指示灯

●    220欧电阻

●    按键

●    Arduino UNO开发板

●    面包板

●    连接导线

接线图

从上图中可以看出，我们使用两个Arduino数字I / O引脚。 LED连接到引脚8，引脚8配置为OUTPUT。按钮连接到引脚9，引脚9配置为INPUT。当有人按下按钮开关时，引脚9设置为HIGH，然后程序将引脚8的输出设置为HIGH并点亮LED。松开按钮可将引脚9重置为LOW。然后程序将引脚8设置为LOW，从而熄灭LED。

代码

1. const int led    =   8;         //name pin 8 as led
   
2. const int button =   9;                //name pin 9 as button
   
3. void setup()
   
4. {
   
5. pinMode(led,OUTPUT);                //set pin 8 as OUTPUT
   
6. pinMode(button,INPUT)  ;        //set pin 9 as INPUT
   
7. }
   
8. void loop()
   
9. {
   
10.    int reads = digitalRead(button);        //read the digital value on pin 9
    
11.    digitalWrite(led,reads);                //set the digital output value of pin 8 to that value         
    
12. }

复制代码

运行实验2

1.    如图所示连接电路。

2.    使用USB线缆连接Arduino，使用Arduino IDE软件将程序烧写到Arduino中。

3.    使用电源、电池或USB电缆为Arduino开发板供电。

4.    按下按钮点亮LED，松开按钮熄灭LED。