第 24 課：使用上拉電阻製作按鈕開關

本課程介紹如何使用 Arduino 將按鈕開關設置為控制 LED 燈的開關。課程涵蓋按鈕的基本結構、使用拉高電阻的工作原理，以及程式碼的設計，並指導如何將按鈕的輸入轉化為 LED 的開關控制。

課程重點

1. 硬體設置：
   • 使用 Arduino Uno R4 WiFi 入門學習套件 中的按鈕開關、LED 和 10KΩ 拉高電阻。
   • 將按鈕開關接入 Arduino 的數位引腳，用於讀取按鈕的狀態。
   • 10KΩ 拉高電阻一端連接 5V 電源，另一端與按鈕開關一端相連，實現穩定的電位讀取。
   • 連接 LED 和限流電阻至 Arduino 的數位引腳以控制 LED 的開關。
2. 按鈕開關與拉高電阻原理：
   • 解釋如何使用 10KΩ 拉高電阻確保按鈕開關在未按下時，數位引腳能穩定讀取到高電位。
   • 按鈕未按下時，數位引腳讀取 1（高電位）；按下時，數位引腳讀取 0（接地）。
3. 程式碼撰寫：
   • 設置按鈕引腳為輸入（input）模式，並將 LED 引腳設為輸出（output）模式。
   • 使用 digitalRead() 來檢查按鈕是否按下，按下時啟動 LED，放開時關閉 LED。
   • 使用條件判斷控制 LED 的狀態並設置延遲時間，以避免程式過於頻繁地讀取按鈕狀態。
4. 除錯與問題排查：提醒學生檢查程式碼的語法、硬體接線，以及輸入/輸出的模式設定，以確保按鈕控制 LED 燈正常運作。
5. 進階挑戰作業：修改程式碼，使按鈕的單次按下可以實現 LED 燈的開關切換（Toggle），即按一次開燈，再按一次關燈。這一挑戰旨在幫助學生理解如何利用條件控制和狀態保存來創建更複雜的控制邏輯。