Arduino第25課指撥開關(密碼鎖)

指撥開關(DIP SWITCH)：

也稱為撥碼開關、DIP開關，是一種能用手指撥動，完成開關動作的小型開關。依照用途不同有很多種不同的形式，一般常用在遙控器內當成編碼開關。

下面這個常見的指撥開關，有 8 個切換開關，當開關為「ON」時，表示開關導通，當開關為「OFF」時，表示開關被關閉。

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在Arduino上使用開關來控制電路，讀取資料時，常常因為受到環境雜訊的影響，會發生讀取訊號不穩定的現象(有時讀取到 HIGH 有時卻讀取到 LOW)，造成讀取判斷錯誤。為了確保它在穩定的狀態,，必須接個上拉電阻或下拉電阻。(註)

上拉電阻：

如上圖，5V接電阻(一般接10Kꭥ)，再接開關、接地，中間引出接數位腳D2輸入。

使用下面積木宣告

注意：

當開關未接通時，數位腳D2讀取到高電位(1)，當開關接通時，數位腳D2讀取到低電位(0)。

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其實arduino在數位腳位都已經內建了上拉電阻，只要使用下面的宣告

就可以取代上面的外接電阻，電路圖變成下面

開關直接接數位腳D2輸入，省去外接上拉電阻的麻煩 。

注意：

當開關未接通時，數位腳D2讀取到高電位(1)，當開關接通時，數位腳D2讀取到低電位(0)。

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密碼開關

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A、外接上拉電阻

利用指撥開關的接通與否來當成密碼開關。

一般常見的指撥開關，有 8 個切換開關，可以有2的8次方共256種變化，這裡只接4組，讓同學體驗。

指撥開關的每一個切換開關都同前面概要圖畫的一樣，一邊接地，另一邊接10kꭥ電阻再接5V，另外也要接數位腳D2~D5，接收輸入訊號。

1.製作2、3、4、5等四個變數，來存放讀取值，方便觀察讀取結果

2.使用[腳位(2)模式設為(INPUT)]，宣告數位腳D2為輸入(接收訊號)，其他D3~D5也是同樣宣告。

3.使用[腳位(11)模式設為(OUTPUT)]，宣告數位腳D11為輸出。

4.接著重複執行讀取及判斷

[設定變數(2)為(讀取數位腳位(2)]，設定變數2為數位腳D2讀取的值，其他D3~D5也是同樣的設定

如果變數值(讀取值)符合條件，數位腳D11就輸出1(高電位)，LED燈就會亮，否則數位腳D11就輸出0(低電位)，LED燈就會滅。

注意：

當開關未接通時，數位腳D2讀取到高電位(1)，當開關接通時，數位腳D2讀取到低電位(0)。

程式下載：input.sb2

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B、利用Arduino內建的上拉電阻

利用指撥開關的接通與否來當成密碼開關。

一般常見的指撥開關，有 8 個切換開關，可以有2的8次方共256種變化，這裡只接4組，讓同學體驗。

基本接法跟上面一樣，但是省去外接電阻，線路簡潔

指撥開關的每一個切換開關都同前面概要圖畫的一樣，一邊接地，另一邊接數位腳D2~D5，接收輸入訊號。

1.製作2、3、4、5等四個變數，來存放讀取值，方便觀察讀取結果。

2.使用[腳位(2)模式設為(INPUT_PULLUP)]，宣告數位腳D2為上拉電阻輸入(接收訊號)，其他D3~D5也是同樣宣告。

3.使用[腳位(11)模式設為(OUTPUT)]，宣告數位腳D11為輸出。

4.接著重複執行讀取及判斷

[設定變數(2)為(讀取數位腳位(2)]，設定變數2為數位腳D2讀取的值，其他D3~D5也是同樣的設定

如果變數值(讀取值)符合條件，數位腳D11就輸出1(高電位)，LED燈就會亮，否則數位腳D11就輸出0(低電位)，LED燈就會滅。

注意：

當開關未接通時，數位腳D2讀取到高電位(1)，當開關接通時，數位腳D2讀取到低電位(0)。

程式下載：上拉電阻.sb2  

延伸：

1.讀取數位腳位為什麼不要接D0、D1？要從D2開始的腳位來接？

2.為什麼平常沒按下開關D2讀取的是1(高電位)？按下開關D2讀取的是0(低電位)？

3.將數位腳D11輸出接線接到電鎖，就變成電子密碼門鎖了。

4.將數位腳D11輸出接線接到繼電器(第13課)，就變成電子密碼開關了，可以控制家電用品。

5.將數位腳D11輸出改成使用 [ 伺服馬達為腳位(…)轉動角度為(…)度]  的指令積木也可以用來控制馬達的轉動角度。當輸入不同的密碼，可以轉動不同的角度，可以觸動不同的開關，做出不同的動作。(第11課)

7.小朋友想想看，指撥開關還有什麼用途？

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註：

參考資料 ：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8A%E6%8B%89%E7%94%B5%E9%98%BB

在數位電路中，上拉電阻（英語：Pull-up resistors）是當某輸入埠未連接設備或處於高阻抗的情況下，一種用於保證輸入訊號為預期邏輯電平的電阻元件。他們通常在不同的邏輯器件之間工作，提供一定的電壓訊號。

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相關連結：

新DiFi課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/104089/678192

WFduino(Arduino)課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/641433 

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為什麼要推Arduino初級班課程為正式課程？

A：

1.程式寫作如果結合外部感應器，可以達成簡單的自動控制功能，進一步讓學生創作一些作品改善生活或是增加樂趣。課程內容適合小孩或初學者，完成初級班課程後，發揮創意再加上市面上的各種感應器，就可以創造各種有用、有趣的作品，讓資訊課不再只是[電腦課]。

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3.本系列課程，材料便宜(初級班基本材料費每校只要幾千元)，程式安裝簡便，學生學習容易(簡單的電子零件，搭配積木式拖拉來完成程式寫作)，有完整的教材教案提供老師教學(老師只要依照課程示範，學生創意無限)。