В этом эксперименте мы создаем игрушку на реакцию: кто быстрее нажмет кнопку по сигналу.

Список деталей для эксперимента

• 1 плата Arduino Uno
• 1 беспаечная макетная плата
• 2 тактовых кнопки
• 2 резистора номиналом 220 Ом
• 2 светодиода
• 1 пьезопищалка
• 10 проводов «папа-папа»

Принципиальная схема

Схема на макетке

Скетч

p120_button_cowboys.ino

#define BUZZER_PIN   12  // пин с пищалкой

#define PLAYER_COUNT 2   // количество игроков-ковбоев

// вместо перечисления всех пинов по-одному, мы объявляем пару

// списков: один с номерами пинов с кнопками, другой — со

// светодиодами. Списки также называют массивами (англ. array)

int buttonPins[PLAYER_COUNT] = {3, 13};

int ledPins[PLAYER_COUNT] = {9, 11};

void setup()

{

  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

  for (int player = 0; player < PLAYER_COUNT; ++player) {

    // при помощи квадратных скобок получают значение в массиве

    // под указанным в них номером. Нумерация начинается с нуля

    pinMode(ledPins[player], OUTPUT);

    pinMode(buttonPins[player], INPUT_PULLUP);

  }

}

void loop()

{

  // даём сигнал «пли!», выждав случайное время от 2 до 7 сек

  delay(random(2000, 7000));

  tone(BUZZER_PIN, 3000, 250); // 3 килогерца, 250 миллисекунд

  for (int player = 0; ; player = (player+1) % PLAYER_COUNT) {

    // если игрок номер «player» нажал кнопку...

    if (!digitalRead(buttonPins[player])) {

      // ...включаем его светодиод и сигнал победы на 1 сек

      digitalWrite(ledPins[player], HIGH);

      tone(BUZZER_PIN, 4000, 1000);

      delay(1000);

      digitalWrite(ledPins[player], LOW);

      break; // Есть победитель! Выходим (англ. break) из цикла

    }

  }

}

Пояснения к коду

• Массив состоит из элементов одного типа, в нашем случае int.
• Объявить массив можно следующими способами:

int firstArray[6]; // 6 целых чисел с неопределёнными начальными значениями

int pwmPins[] = {3, 5, 6, 9, 10, 11}; // 6 целых чисел, длина вычисляется автоматом

boolean buttonState[3] = {false, true, false}; // можно использовать элементы любого типа

• Когда мы объявляем массив с указанием количества его элементов n, это число всегда на 1 больше, чем номер последнего элемента (n-1), т.к. индекс первого элемента — 0.
• Считать или записать значение элемента массива можно, обратившись к нему по индексу, например firstArray[2] или buttonState[counter], где counter — переменная, такая как счетчик цикла
• В переменных типа long можно хранить значения до 2 147 483 647. unsigned int в этом случае нам будет недостаточно, потому что 65 535 миллисекунд пройдут чуть больше чем за минуту!
• Функция random(min, max) возвращает целое псевдослучайное число в интервале [min, max]. Для драматичности каждая игра начинается с паузы случайной длины.
• Благодаря массивам в этом эксперименте мы настраиваем порты, считываем кнопки и включаем светодиоды в циклах со счетчиком, который используется как индекс элемента.
• Мы используем цикл for без условия его завершения, поэтому пока мы явно того не потребуем, цикл будет крутиться до бесконечности.
• Мы использовали выражение player = (player+1) % PLAYER_COUNT для счётчика цикла, чтобы не только увеличивать его на единицу каждый раз, но и обнулять при достижении последнего игрока.
• Инструкция break прекращает работу цикла и выполнение программы продолжается с инструкции после его конца.

Вопросы для проверки себя

1. Можно ли поместить в один массив элементы типа boolean и int?
2. Обязательно ли при объявлении массива заполнять его значениями?
3. Чем удобно использование массива?
4. Как обратиться к элементу массива, чтобы прочитать его значение?
5. Почему для хранения времени прошлого сигнала мы используем переменную типа long?
6. Чем отличаются инструкции continue и break?

Задания для самостоятельного решения

1. Сделайте напряженный вариант игры: пусть интервал между сигналами будет в диапазоне от 10 до 15 секунд.
2. В игре есть лазейка: кнопку можно зажать до сигнала «пли!» и таким образом сразу же выиграть. Дополните программу так, чтобы так выиграть было нельзя.
3. Добавьте в игру еще двух ковбоев!