第 13 章：看懂火焰检测代码

本章任务

看懂"火焰传感器检测报警"的 Arduino C++ 代码——和第二册第 13 章是同一个任务。这也是本册最后一个实验，前面学过的所有"单词"都会在这里汇合。

接线回顾

火焰模块	Pico	说明
VCC	3V3	3.3V 供电（不要接 5V）
GND	GND	共地
A 口（模拟）	GP26	ADC0，读连续电压——火焰越近，读数越小
D 口（数字）	GP14	火焰强到一定程度输出高电平

报警 LED 用板载 LED（GP25），无需额外接线。

Mind+ 生成的典型代码

const int FLAME_ANALOG = 26;    // A 口（模拟）接 GP26
const int FLAME_DIGITAL = 14;   // D 口（数字）接 GP14
const int LED_PIN = 25;         // 报警灯用板载 LED

const int THRESHOLD = 3;        // 报警阈值：读数低于它算有火（analogRead 范围 0~1023）

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(FLAME_DIGITAL, INPUT);    // D 口是"输入"
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);         // 报警灯是"输出"

  // 上电先标定：看看正常环境和有火焰时读数各是多少
  Serial.println("=== 阈值标定 ===");
  Serial.println("正常环境读数：");
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    Serial.println(analogRead(FLAME_ANALOG));   // 连打 5 次基准值
    delay(500);
  }
  Serial.println("现在把火焰靠近传感器...");
  delay(3000);                                  // 留 3 秒点火时间
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    Serial.println(analogRead(FLAME_ANALOG));   // 再连打 5 次火焰值
    delay(500);
  }
  Serial.println("=== 开始检测 ===");
}

void loop() {
  int analogVal = analogRead(FLAME_ANALOG);     // 读模拟值（0~1023）
  int digitalVal = digitalRead(FLAME_DIGITAL);  // 读数字值（0 或 1）

  Serial.print("A口=");
  Serial.print(analogVal);
  Serial.print("  D口=");
  Serial.print(digitalVal);

  if (analogVal < THRESHOLD || digitalVal == 1) {
    // 模拟值够小（火焰够近）"或"数字口触发——任何一个都算有火焰
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);                // 点亮报警灯
    Serial.println("  ⚠️ 检测到火焰！");
  } else {
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);                 // 熄灭报警灯
    Serial.println("  正常");
  }

  delay(300);                                   // 每 0.3 秒检测一次
}

代码讲解

这段代码几乎是全册知识点的"毕业汇演"，逐个认一认：

• analogRead(26)：读 GP26 的模拟电压，返回 0~1023。注意：第二册 Python 的 read_u16() 返回 0~65535，两个量程不同，阈值不能照抄
• setup() 里的标定流程：先测无火焰的基准值（比如 5 左右），再测有火焰的值（比如跌到 1 以下），阈值取中间——方法和第二册一模一样
• loop() 里的判断 analogVal < THRESHOLD || digitalVal == 1：第 4 章的逻辑运算符 ||（或）实战——模拟值够小（火焰够近）或数字触发，都报警，双保险
• 剩下的 pinMode / digitalWrite / Serial.print / delay，全是前面章节的老朋友

运行效果

• 无火焰：A 口读数较高（约 5），D 口为 0，板载 LED 灭，串口打印"正常"
• 火焰靠近：A 口读数骤降（小到 1 左右），D 口变 1，板载 LED 点亮，串口打印"⚠️ 检测到火焰！"

常见坑

• 方向记反：以为"火越大读数越大"——其实相反，火越近读数越小。判断写成 > 会导致有火不报警、没火乱报警
• 无火时读数不是顶格的 1023：室内有灯光、阳光等人眼看不见的红外线，没火焰也有一定读数，这是正常的，不是模块坏了
• D 口一直是 1：模块灵敏度太高，逆时针调模块上的电位器
• 读数波动大：避开白炽灯等强红外光源（火焰传感器对红外线敏感，不止火焰会让它误报）
• 阈值对不上：第二册阈值是 100（0~65535 量程），本册是 3（0~1023 量程）——量程不同，别直接照抄

安全提醒

• 火焰测试必须有成人陪同，远离易燃物
• 每次点火 1~2 秒即可，不要把火焰贴着探头

想一想

1. 第二册阈值 100（量程 0~65535）和本册阈值 3（量程 0~1023），验算一下：它们对应的是不是差不多同一个电压？

   💡 查看答案

   算一算比例：

   • Python：100 ÷ 65535 ≈ 0.0015，× 3.3V ≈ 0.005V
   • C++：3 ÷ 1023 ≈ 0.0029，× 3.3V ≈ 0.010V

   很接近（都在 0.01V 量级），基本对应同一个电压——阈值这个东西本来就是标定出来的经验值，差一点没关系。

2. 如果想分三级报警（读数 < 2 危险、2~4 注意、> 4 安全），判断部分该怎么改？（提示：第 4 章的 else if）

   💡 查看答案

   if (analogVal < 2) {
     Serial.println("危险！");
   } else if (analogVal <= 4) {
     Serial.println("注意");
   } else {
     Serial.println("安全");
   }

   注意顺序：范围最小的（最严格的）条件放前面，从小到大排。

3. 如果把板载 LED 换成蜂鸣器报警，代码里要改哪几行？（提示：回顾第 8 章）

   💡 查看答案

   只需把"灯"换成"蜂鸣器"，改三处：

   1. 引脚定义：const int LED_PIN = 25; 改成蜂鸣器实际接的引脚，比如 const int BEEP_PIN = 15;
   2. setup() 里的 pinMode(LED_PIN, OUTPUT) 对应改名（仍然是输出）
   3. loop() 里两处 digitalWrite 改成控制蜂鸣器——高电平蜂鸣器响，低电平安静

   写法和第 8 章控灯一模一样，只是控制的器件换了。