灯在闪，按钮为什么不响应？｜单片机动画课 04

我们已经知道怎样读取按钮，也知道怎样过滤抖动。现在让 LED 每秒翻转一次，顺便读取按钮。结果却是：灯正常闪，短按经常没反应。

问题可能不在按钮，而在程序这一秒里有没有机会去读它。电路状态一直在变化，程序却不一定一直在观察。

本文以 Uno R3 的普通主循环为例。动画为原创时序示意，非芯片仿真、非实测；读取间隔和执行耗时经过夸张，方便观察。按钮信号先假定已经稳定，暂不混入消抖细节。

程序在等，按钮不会等

常见闪灯写法是：点亮，delay(1000)，熄灭，再 delay(1000)。对于只闪灯的任务，这很好理解。但如果按钮读取也放在同一个主循环中，等待期间就没有执行那一行读取代码。

看动图：主循环刚读完按钮，进入等待。按钮随后按下，又在等待结束前松开。等程序再读时，眼前又是“没按”。仅凭这两次读取，它无法知道中间发生过什么。

如果按钮一直按到等待结束，通常还能被下一次读取发现，只是响应晚了。所以“有时有效、有时无效”的表现，可能与按压时机和持续时间有关。

delay() 也不是让整颗芯片冻结。在这里，当前主程序在等待，输出保持原状态；中断以及已经运行的某些硬件外设仍可能工作。我们今天讨论的限制，是同一段主循环里的按钮轮询没有继续执行。

把等待改成记时间

换一个安排：翻转灯后记下当前时间，然后继续读按钮。每次循环顺便看看，距离上次翻转有没有满一秒。没满就略过，满了才翻转灯并更新时间。

动画把每次检查画得很宽，真实程序通常快得多。它也不是同时执行两条指令，而是在很短的时间内轮流完成不同的小任务。

下面是核心片段，放在 loop() 中。last 预先定义为 unsigned long 并初始化为 0，led 为保存灯状态的变量，D8 已配置为 OUTPUT。省略按钮处理部分，避免把重点藏进完整程序。

unsigned long now = millis();
if (now - last >= 1000UL) {
  last = now;
  led = !led;
  digitalWrite(8, led);
}
// 本轮接着读取按钮并更新消抖状态

millis() 给出毫秒计数；这里比较的是两个无符号时间值的差。相比直接比较 now >= last + 1000，这种写法适合处理计数回绕。前提是使用正确的无符号类型，并在合理周期内持续检查，而不是任意长时间停止运行。

状态保存在变量里

以前，程序“停在某个 delay 里”隐含了灯正在等待什么。现在它不在原地停留，就需要明确保存两件事：灯目前亮还是灭，上次改变是什么时候。

把动画中的两个框当作小纸条：led 记住状态，last 记住时间。每次绕回循环，程序读纸条、看时钟，再决定要不要改变输出。这就是理解状态机的一个小入口，无需一开始就背复杂名词。

这个版本到期后把 last 更新为本轮时间，所以如果循环被其他工作拖慢，翻转也会推迟；它不是精密的硬件定时器。后面的定时器一课会解释，如何把稳定计数交给专用硬件。

一个常见误区

“只要删掉所有 delay，就一定不会漏按键。”仍然不对。长时间计算、等待网络、阻塞读取，也会让主循环迟迟不回来。轮询还存在自己的时间分辨率，短于两次有效读取间隔的脉冲仍可能被漏掉。

非阻塞组织的关键，是让每个任务尽快做完本轮该做的一小步，把运行机会交给其他任务；消抖和非阻塞需要配合，而不是互相替代。

看完再猜

一盏灯每秒翻转，另一盏每 300ms 翻转，需要两个 CPU 吗？

不需要。分别保存两盏灯的状态和时间，每一轮各检查一次就可以。理解了这种“快速轮流照看”，下一课我们再观察另一种变化：LED 看上去慢慢变亮，输出引脚到底在做什么？

资料：Arduino Blink Without Delay、Arduino AVR 核心计时实现。

发现更多好玩的开源项目

专注 Arduino、开源硬件、端侧 AI 和值得收藏的开发者工具。

长按二维码关注「GitStar」