Цифровые входы и выходы являются основой взаимодействия микроконтроллера с окружающим миром. Эти элементы позволяют воспринимать и обрабатывать сигналы, что делает возможным общение с различными устройствами, такими как кнопки, светодиоды, реле и датчики. В этой главе мы подробно рассмотрим принципы работы цифровых входов и выходов, их конфигурацию и применение, а также дадим практические советы по их использованию в проектах.
Основы цифровых входов и выходов
Цифровые входы и выходы работают с двоичными сигналами, представленными в виде "0" и "1". В контексте микроконтроллеров "0" обычно соответствует низкому уровню напряжения (например, 0 В), а "1" – высокому уровню (например, 5 В или 3,3 В в зависимости от конкретной архитектуры). Каждый вывод микроконтроллера можно настроить либо как вход (для чтения данных), либо как выход (для управления устройствами).
При настройке порта в качестве цифрового входа микроконтроллер считывает уровень сигнала на выводе. Сигнал может поступать из различных источников – например, от кнопки, которая замыкает цепь при нажатии, или от датчика, реагирующего на определенные условия. Если кнопка подключена к входу D2 микроконтроллера, мы можем узнать её состояние следующим образом: