Question

我在arduino.stackexchange上发布了这个问题，但我认为这个问题必须（可能）只用语言（C）。

我有一辆车，当我使用Arduino和红外线（IR）遥控器播放歌曲时，我试图以某种方式关闭汽车。我决定用一个Buzzer播放一首歌（SuperMario），当我按下Power ON按钮时工作正常并播放歌曲。

问题是当我按下电源时，我必须等到歌曲结束才能关闭电源。

我在想，也许我需要线程或其他东西，但我不确定，或者可能有更好的方法来解决这个问题。

这是一个演示程序：

#include "IRremote.h"

#define NOTE_B0  31
#define NOTE_C1  33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1  37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1  41
#define NOTE_F1  44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1  49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1  55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1  62
#define NOTE_C2  65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2  73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2  82
#define NOTE_F2  87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2  98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2  110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2  123
#define NOTE_C3  131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3  147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3  165
#define NOTE_F3  175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3  196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3  220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3  247
#define NOTE_C4  262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4  294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4  330
#define NOTE_F4  349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4  392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4  440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4  494
#define NOTE_C5  523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5  587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5  659
#define NOTE_F5  698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5  784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5  880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5  988
#define NOTE_C6  1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6  1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6  1319
#define NOTE_F6  1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6  1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6  1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6  1976
#define NOTE_C7  2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7  2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7  2637
#define NOTE_F7  2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7  3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7  3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7  3951
#define NOTE_C8  4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8  4699
#define NOTE_DS8 4978

#define powerLedRed    2
#define powerLedGreen  3
#define receiver       5
#define buzzer         7

void translateIR( void );
void powerON( void );;
void powerOFF( void );
void swap( int *x, int *y );
void playSuperMario( void );
void buzz( int targetPin, long frequency, long length );

int power           = 2;
int switchOFF       = 0;
int switchON        = 1;

int melody[] = {
  NOTE_E7, NOTE_E7, 0, NOTE_E7,  0, NOTE_C7, NOTE_E7, 0,
  NOTE_G7, 0, 0,  0,  NOTE_G6, 0, 0, 0,
  NOTE_C7, 0, 0, NOTE_G6,  0, 0, NOTE_E6, 0, 0,
  NOTE_A6, 0, NOTE_B6,  0, NOTE_AS6, NOTE_A6, 0,
  NOTE_G6, NOTE_E7, NOTE_G7,  NOTE_A7, 0, NOTE_F7, NOTE_G7, 0,
  NOTE_E7, 0, NOTE_C7,  NOTE_D7, NOTE_B6, 0, 0,
  NOTE_C7, 0, 0, NOTE_G6,  0, 0, NOTE_E6, 0, 0,
  NOTE_A6, 0, NOTE_B6,  0, NOTE_AS6, NOTE_A6, 0,
  NOTE_G6, NOTE_E7, NOTE_G7,  NOTE_A7, 0, NOTE_F7, NOTE_G7, 0,
  NOTE_E7, 0, NOTE_C7,  NOTE_D7, NOTE_B6, 0, 0
};

int tempo[] = {
  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,
  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,
  9, 9, 9,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,
  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,
  9, 9, 9,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,  12, 12, 12, 12,
};

int underworld_melody[] = {
  NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4,  NOTE_AS3, NOTE_AS4, 0,  0,
  NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4,  NOTE_AS3, NOTE_AS4, 0,  0,
  NOTE_F3, NOTE_F4, NOTE_D3, NOTE_D4,  NOTE_DS3, NOTE_DS4, 0,  0,
  NOTE_F3, NOTE_F4, NOTE_D3, NOTE_D4,  NOTE_DS3, NOTE_DS4, 0,  0,
  NOTE_DS4, NOTE_CS4, NOTE_D4, NOTE_CS4, NOTE_DS4, NOTE_DS4, NOTE_GS3,
  NOTE_G3, NOTE_CS4, NOTE_C4, NOTE_FS4, NOTE_F4, NOTE_E3, NOTE_AS4, NOTE_A4,
  NOTE_GS4, NOTE_DS4, NOTE_B3, NOTE_AS3, NOTE_A3, NOTE_GS3, 0, 0, 0
};

int underworld_tempo[] = {
  12, 12, 12, 12,  12, 12, 6,  3,
  12, 12, 12, 12,  12, 12, 6,  3,
  12, 12, 12, 12,  12, 12, 6,  3,
  12, 12, 12, 12,  12, 12, 6,
  6, 18, 18, 18,  6, 6,  6, 6,  6, 6,
  18, 18, 18, 18, 18, 18,  10, 10, 10,
  10, 10, 10, 3, 3, 3
};

IRrecv irrecv(receiver);
decode_results results;

void setup( void )
{
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
  pinMode(powerLedGreen, OUTPUT);
  pinMode(powerLedRed,   OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("IR Receiver Button Decode");
  irrecv.enableIRIn();
}

void loop( void )
{
  if ( power == 2 ) {
    powerOFF();
  }

  if (irrecv.decode(&results)) {
    translateIR();
    irrecv.resume();
  }
}

void playSuperMario( void ) {
  Serial.println(" 'Mario Theme'");
  int size = sizeof(melody) / sizeof(int);
  for (int thisNote = 0; thisNote < size; thisNote++) {
    int noteDuration = 1000 / tempo[thisNote];
    buzz(buzzer, melody[thisNote], noteDuration);

    int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
    delay(pauseBetweenNotes);

    buzz(buzzer, 0, noteDuration);
  }
}

void buzz( int targetPin, long frequency, long length ) {
  digitalWrite(13, HIGH);
  long delayValue = 1000000 / frequency / 2; // calculate the delay value between transitions
  long numCycles = frequency * length / 1000; // calculate the number of cycles for proper timing

  for (long i = 0; i < numCycles; i++) { // for the calculated length of time...
    digitalWrite(targetPin, HIGH); // write the buzzer pin high to push out the diaphram
    delayMicroseconds(delayValue); // wait for the calculated delay value
    digitalWrite(targetPin, LOW); // write the buzzer pin low to pull back the diaphram
    delayMicroseconds(delayValue); // wait again or the calculated delay value
  }

  digitalWrite(13, LOW);
}

void translateIR( void ) {
  switch (results.value) {
    case 0xFF02FD:
      Serial.println(" -OK-");

      swap(&switchON, &switchOFF);

      if (switchON == 0 )
      {
        powerON();
        playSuperMario();
      }
      else
      {
        powerOFF();
      }
      break;
    default:
      Serial.println(" other button   ");
      power = 0;
  }
  //delay(500);
}

void powerOFF( void ) {
  digitalWrite(powerLedRed,   HIGH);
  digitalWrite(powerLedGreen, LOW);
  power = 0;
}

void powerON( void ) {
  digitalWrite(powerLedRed,   LOW);
  digitalWrite(powerLedGreen, HIGH);
}

void swap( int *x, int *y ) {
  if (*x != *y) {
    *x ^= *y;
    *y ^= *x;
    *x ^= *y;
  }
}

在translateIR函数中我有这个：

void translateIR( void ) {
  switch (results.value) {
    case 0xFF02FD:
      Serial.println(" -OK-");

      swap(&switchON, &switchOFF);

      if (switchON == 0 )
      {
        powerON();
        playSuperMario();
      }
      else
      {
        powerOFF();
      }
      break;
    default:
      Serial.println(" other button   ");
      power = 0;
  }
  //delay(500);
}

这里称为两个功能，powerON()和playSuperMario();所以我需要以某种方式在播放歌曲时关闭汽车。

这是VIDEO Demo。如何解决这个问题？

Answer 1

忘记线程，这是我们在这里讨论的微控制器。我建议一个基于计时器的中断，可能每100毫秒左右触发一次。人耳的时间短，但中断之间有很多时间，微处理器每秒执行1600万条指令。因此，在中断中检查是否按下了按钮。如果有，设置在主循环中检查的变量，如果设置，则关闭旋律。

最大延迟= 100 ms加上几个时钟周期。

我不会为你编写代码。但我会告诉你谷歌的用途。您首先需要阅读特定Arduino板上的微控制器的数据表。从Atmel下载。然后研究如何在CTC模式下设置定时器，如何设置预分频器，如何在您选择的编译器-IDE中为其编写中断，如何在中断期间检测按钮按下，如何设置中断体中的volatile变量，以及如何在主循环中检查该变量并中断旋律。在嵌入式编程中有很多需要学习的东西，它们都在互联网上。从数据表开始。 ;）

Answer 2

我不打算重写你的程序以使其成为多线程，因为这是回答特定问题的范围。我可以给你描述一下作为起点所需要的东西。

首先，在没有线程的情况下修复此问题的一种更简单的方法是使用signals之类的东西来停止播放曲调。这是按Ctrl-C时发生的情况。你的程序正在从你的IR读取输入，所以据我所知，使用线程看起来有必要同时读取IR输入和播放声音。

我不熟悉Arduino，但我假设你有pthreads之类的东西。你需要熟悉它。这不是一个微不足道的变化，因为使用线程是一个非常不同的范例，如果你之前没有使用它，需要时间来解决问题。让你理解的主要问题是代码在多个地方执行。

您的主线程，即创建任何线程之前的开始进程，将运行loop()，以便它可以响应任何IR输入。将它放在自己的线程中让它响应任何用户输入。您的代码权限问题是它必须等待playSuperMario()中的曲调播放才能处理任何新输入。

您可以在初始化期间的某处创建一个线程。这个主题将是播放曲调的。它需要能够根据IR输入启动调谐。此外，您还需要定义一些事情的行为，例如，如果在播放时按下“ON”按钮会发生什么？是重新开始，停止还是被忽略，它一直在播放？

您需要两个线程使用的一个或多个变量。这将需要互斥保护，因此一次只能有一个线程读/写它。假设有一个全局变量isPlaying最初设置为true。按下关闭按钮时，这将更改为false。您的playSuperMario()和buzz()等函数需要检查其循环中的此值是否为false。如果为false，则会立即返回。

这是一个指向如何处理这种希望的一般指针。

使用带红外遥控器的Arduino打开/关闭汽车

2 个答案: