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5.3 ステート変更の検出

ボタンが他のデバイスを制御する際、ボタンが押されている間だけ動作するわけではなく、離されると動作が停止することもあります。 ボタンが押されるたびに動作状態を切り替えることも可能です。

この効果を実現するためには、ボタンが押されるとオフとオンの間で動作状態を切り替える方法を知っておく必要があります。 それは「ステート変更の検出」と言います。

このプロジェクトでは、ボタンを使用してモーターを制御します。

必要な部品

このプロジェクトで必要な部品は以下の通りです。

キット全体を購入するのは非常に便利です。リンクは以下の通りです：

名称

このキットのアイテム

リンク

3 in 1 Starter Kit

380+

3 in 1 Starter Kit

以下のリンクから個別に購入することも可能です。

コンポーネントの紹介

購入リンク

SunFounder R3ボード

購入

ブレッドボード

購入

ジャンパーワイヤー

購入

抵抗器

購入

ボタン

購入

TTモーター

-

L9110 モータードライバーモジュール

-

回路図

../_images/circuit_8.3_statechange.png

配線図

../_images/5.3_state_change_l9110_bb.png

コード

注釈

  • 3in1-kit\basic_project\5.3.state_change_detection のパスの下にある 5.3.state_change_detection.ino ファイルを開きます。

  • または、このコードを Arduino IDE にコピーします。

  • または、 Arduino Web Editor を通じてコードをアップロードします。

コードが正常にアップロードされた後、ボタンを押すとモーターが回転し、再びボタンを押すとモーターが停止します。

どのように動作するのか？

  1. モーターやボタンのピンの変数を作成し、ピンを定義します。

    ...
int detectionState = 0;
int buttonState = 0;
int lastButtonState = 0;

    • detectionState is a flag whose value changes each time the button is pressed, e.g., 0 this time, 1 the next, and so on alternately.

    • buttonState and lastButtonState are used to record the state of the button this time and the last time, to compare whether the button was pressed or released.

  2. 各ピンを初期化し、シリアルモニタのボーレートを設定します。

    void setup() {
    pinMode(buttonPin, INPUT);
    Serial.begin(9600);
    pinMode(B_1A, OUTPUT);
    pinMode(B_1B, OUTPUT);
}

  3. ボタンの状態を最初に読み取り、ボタンが押されると、変数 detectionState が0から1、または1から0に切り替えられます。 detectionState が1の場合、モーターが回転します。この回路の効果は、ボタンが押されるたびにモーターが回転し、次にボタンが押されるとモーターが停止する、というものです。

    void loop() {
    // Toggle the detectionState each time the button is pressed
    buttonState = digitalRead(buttonPin);
    if (buttonState != lastButtonState) {
        if (buttonState == HIGH) {
        detectionState=(detectionState+1)%2;
        Serial.print("The detection state is: ");
        Serial.println(detectionState);
        }
        delay(50);
    }
    lastButtonState = buttonState;

    // According to the detectionState, start the motor
    if(detectionState==1){
        digitalWrite(B_1A,HIGH);
        digitalWrite(B_1B,LOW);
    }else{
        digitalWrite(B_1A,LOW);
        digitalWrite(B_1B,LOW);
    }
}

全体のワークフローは以下の通りです。

  • ボタンの値を読み取ります。

buttonState = digitalRead(buttonPin);

  • buttonState と lastButtonState が等しくない場合、ボタンの状態が変更されたことを意味します。次の判断を続け、この時点のボタンの状態を変数 lastButtonState に格納します。 delay(50) はジッタを排除するために使用されます。

if (buttonState != lastButtonState) {
...
    delay(50);
}
lastButtonState = buttonState;

  • ボタンが押されると、その値はHIGHになります。ここで、ボタンが押されると、変数 detectionState の値が変更されます。例えば、1つの操作後に0から1になります。

if (buttonState == HIGH) {
    detectionState=(detectionState+1)%2;
    Serial.print("The detection state is: ");
    Serial.println(detectionState);
    }

  • 変数 detectionState が1の場合、モーターを回転させ、それ以外の場合は停止します。

if(detectionState==1){
    digitalWrite(B_1A,HIGH);
    digitalWrite(B_1B,LOW);
}else{
    digitalWrite(B_1A,LOW);
    digitalWrite(B_1B,LOW);
}