Arduino 按钮开关接线：NO/NC、上拉与消抖

按钮开关不是一个「有状态」的元件 —— 它只是两片会弹的金属碰在一起，而你在按钮上会遇到的每一个问题，都是从这一点长出来的。把引脚设成 INPUT_PULLUP，开关另一端接 GND，按下就读到 LOW；接点一动，先无视它 40 ms；而急停，一定要从它的常闭那一对接出来。

你需要哪一种开关：点动、自锁，还是保持型？

各种按钮开关之间的差别，其实只有一样 —— 你松手之后，接点怎么办。点动式（momentary）一松手就立刻弹回去。自锁式（latching）按下去就停在那里，要有一个刻意的动作才放得开：LA38 急停按钮被拍下去就锁住，只有把蘑菇头旋转一下才会弹回来，而蘑菇头上模出来的那两个弧形箭头，讲的就是这件事。保持式（maintained）则是你把它拨到哪里，它就留在哪里。

这个差别落在你的程序里，不落在接线上。点动按钮交给 Arduino 的是一个事件：程序必须抓住电平改变的那一刻，并且记住它代表什么。自锁或保持式开关交给它的则是一个状态：你想什么时候读这个引脚都行，答案照样成立。

类型	你松手之后	程序读到的是	例子
点动（小型轻触）	弹回断开	一个要抓的事件	6×6 轻触开关、12×12 带帽轻触开关
点动（面板式）	弹回断开	一个要抓的事件	R13-507、LA38 平头
自锁	一直按着，旋转才放开	一个随时可读的状态	LA38 急停按钮
保持	拨到哪里就停在哪里	一个随时可读的状态	船型开关、E-TEN 1121 拨动开关
电子自锁	每碰一次翻转一次	一个随时可读的状态	双稳态触摸模块

NO 和 NC 是什么意思？为什么每一颗急停都走 NC？

常开（NO）和常闭（NC）讲的是接点在静止、没人碰它的时候是什么样子。NO 接点在按下之前是断开的；NC 接点在按下之前是导通的。几乎每一颗小按钮都是 NO —— 轻触开关是，R13-507 也是。这张零件清单上的例外是 LA38 家族：不管是平头点动还是急停，背后的接点块都是一对 NO 加一对 NC 各带一组，各自占自己的螺丝端子。

现在把故障走一遍。如果你把机器的停止信号接在 NO 那一对上：静止时电路是断的，按下去才闭合、才宣告停止。可是把这颗按钮的线剪断，外面看不出任何变化 —— 电路本来就是断的。这颗本来要救你的按钮已经死了，而唯一能揭穿它的测试，就是在真的出事的时候去按它。

同样的信号改接 NC 那一对，逻辑整个反过来。静止时接点是闭合的，电流流得过去，控制器把这股电流读成「一切正常」。拍下蘑菇头，它断开：停机。线被剪断、螺丝松掉、插头被扯脱 —— 一样是断开，一样是停机。现在每一种接线失效的方式，都落在安全的那一边，而这就是急停一定走 NC 的全部理由。

为什么没人碰按钮，Arduino 却读到「已按下」？

Arduino 的输入引脚量的是电压，而静止的开关一点电压也没给它。设成单纯 INPUT 的引脚，除了芯片里那个高阻抗的感测放大器之外什么都没接上，所以它的电压就交给任何飘过来的杂散电荷去决定 —— 你的手带过来的市电哼声、旁边那根正在切换的线。它一下读到 HIGH，一下 LOW，一下又 HIGH。这就是悬空输入，而那颗「自己会按自己」的按钮，永远都是这个原因。

解法是在开关什么都没做的那整段时间里，给这个引脚一个明确的电压。pinMode(pin, INPUT_PULLUP) 会在 ATmega328P 内部接上一颗 20–50 kΩ 的电阻，一头是引脚，一头是 5 V。开关断开时，这颗电阻把引脚牢牢按在 5 V，所以每一次都读到 HIGH。把开关的另一端接到 GND，一按下去，引脚就透过不到一欧姆的电阻直通 0 V —— 几十千欧是吵不赢一条直接短路的，引脚立刻掉到 LOW。

所以「按下 = LOW」，这看起来反直觉，大概别扭一个下午就习惯了。换来的是：两条线搞定一颗按钮、不必外接电阻，而且任何一瞬间引脚都有确定的电平。

6×6 轻触开关的四只脚，到底该用哪两只？

6×6 轻触开关有四只脚，却只有两个电路。它的脚每边出来两只，而每一只脚在壳子里面，都跟隔着身体正对面的那一只连成一体 —— 按不按都一样，那一对正对的脚本来就是同一片金属。按帽的工作，是把其中一对正对脚桥接到另一对。Hokuriku、Omron 和 SCHURTER 为自家 6×6 产品画的内部电路都是同一个样子，钻孔图也同样是横向 6.5 mm、纵向 4.5 mm，所以连在一起的那一对，永远是宽的那一对。

所以要避开的，正是隔着身体正对面的那一对。把这两只脚接上去，等于给你的输入焊了一条永久短路：引脚从上电那一刻起就坐在 0 V，按钮永远读到「已按下」，这也是最常见的那一张「我的按钮卡住了」工单。改挑对角的两只脚，不管这颗开关当初是朝哪个方向掉进板子的，你都保证一边取一只、各拿到一个电路。把它跨在面包板中间那道沟上，这条规则就变成看得见的东西：共用同一个编号行的那两只脚就是内部相连的一对，所以两条线要从不同的行取。

每一颗四脚小型开关都吃这一套规则，12×12 带帽按钮也不例外：同样两片内部金属、同样走对角，只是上面的目标大一点。它的脚距比 6×6 宽，所以按下去之前先对准，再垂直往下压 —— 把轻触开关歪着摇进板子会把脚掰开，而对一颗里面根本没有电子元件的零件来说，掰弯一只脚是唯一能把它弄坏的方法。

从	接到	为什么
Uno GND	面包板蓝色负极轨	整个作品共用同一路接地
6×6 轻触开关，任一只脚	Uno D2	未消抖的按钮，让你看得见弹跳
6×6 轻触开关，对角那只脚	蓝色负极轨	按下去就把 D2 拉到 0 V
12×12 带帽按钮，任一只脚	Uno D3	已消抖的按钮
12×12 带帽按钮，对角那只脚	蓝色负极轨	同样的两线接法
LA38 急停，NC 的一个螺丝端子	Uno D4	安全时闭合，所以 D4 坐在 LOW
LA38 急停，NC 的另一个螺丝端子	蓝色负极轨	这一对上任何一处断开都读到 HIGH

这七条连接全部用普通的公对公杜邦线：Uno 的排针是排母、面包板的孔也是插座，而 LA38 的螺丝端子正好夹得住一根裸露的公针端 —— 把针整根塞到压片底下，让螺丝咬到金属，不要咬到塑料胶壳。我们那篇杜邦线教程把公母的算术整个走了一遍。

那条单独的接地引线值回它一条杜邦线。Uno R3 全板一共只有三个 GND 插座，而这个作品本身就要三个地；从 GND 拉一条到面包板的蓝色负极轨，之后你加的每一颗开关、传感器、模块都接到这条轨上，不必再去抢板子上那几个插座。所有零件只有在「零点在哪里」这件事上取得共识，才会对 LOW 是什么有共识，而这个共识就是接地轨。

怎么给按钮消抖，才是真的有用？

这一页上的每一颗开关，从 6×6 轻触到 LA38，闭合的方式都是把两片会弹的金属压在一起，所以它们一碰上，就会先弹开、再碰回来，来回好几次才安定下来。Jack Ganssle 把十八颗开关接上示波器量过：十六颗普通开关平均抖动 1,557 µs，最差的一次 6,200 µs，还有一颗坏样品足足抖了 157 ms。Uno 一秒钟跑几万次 loop()，所以每一次弹跳它都当成一次全新的按下。

下面那 40 ms 是这样来的，不是拜出来的：它把 6.2 ms 的最差情况吞了六次都还有余，而且离「人开始觉得按钮迟钝」的大约 100 ms 还差得远。

最诱人的错误解法，是在 loop() 里塞一句 delay(50)。它在一份什么都不干的示范程序上有效，然后毒死每一个用上它的作品：那 50 ms 里，Arduino 读不到第二颗按钮、查不了急停，也刷不了显示屏。正确的做法是记下电平改变的那一毫秒，然后在新电平稳住之前拒绝相信它。millis() 是由一个硬件计时器数的，你的程序看不看它，它都照样在数。

// Arduino Uno 上的按钮开关：未消抖 vs 已消抖，外加一路故障安全急停。
// 每一颗开关都只是把自己的引脚短到 GND，所以不必外接任何电阻。
//   D2  6x6 轻触开关，取对角两只脚：一只到 D2，一只到 GND 轨   （未消抖）
//   D3  12x12 轻触开关，取对角两只脚：一只到 D3，一只到 GND 轨 （已消抖）
//   D4  急停的 NC 那一对：一个螺丝端子到 D4，另一个到 GND 轨
//       GND 轨 = 面包板的蓝色负极轨，由 Uno 的一个 GND 引脚供一次
//   D13 板载 LED 在这里代表那台机器

const uint8_t PIN_RAW   = 2;
const uint8_t PIN_CLEAN = 3;
const uint8_t PIN_ESTOP = 4;

// Ganssle 量过 16 颗普通开关，最差情况有 6.2 ms 的弹跳。
// 40 ms 清掉它还留了很大余量，而且仍然低于人开始觉得按钮
// 迟钝的那个 ~100 ms。
const unsigned long DEBOUNCE_MS = 40;

unsigned long rawCount = 0, cleanCount = 0;
bool rawLast = HIGH;
bool cleanReading = HIGH;    // 引脚此刻说的是什么
bool cleanAccepted = HIGH;   // 我们已经同意相信的那个电平
unsigned long cleanChangedAt = 0;
bool wasHalted = false;

void report() {
  Serial.print(F("raw "));
  Serial.print(rawCount);
  Serial.print(F("   debounced "));
  Serial.println(cleanCount);
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIN_RAW,   INPUT_PULLUP);
  pinMode(PIN_CLEAN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PIN_ESTOP, INPUT_PULLUP);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  Serial.println(F("Press each button once, then compare the two counts."));
}

void loop() {
  // --- 急停每一圈都最先读。 --------------------------------------------
  // 一切正常时 NC 那一对是闭合的，把引脚按在 0 V。拍下蘑菇头会让它断开，
  // 而线被剪断、螺丝松脱、引线被拔掉，也一样会断。这几种情况全都读到
  // HIGH，也全都把负载停掉。这就是故障安全在实际上的意思。
  bool halted = (digitalRead(PIN_ESTOP) == HIGH);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, halted ? LOW : HIGH);
  if (halted != wasHalted) {
    Serial.println(halted ? F("E-STOP OPEN - load off")
                          : F("E-stop closed - load on"));
    wasHalted = halted;
  }
  if (halted) return;   // 只要这条回路是断的，下面的东西一律不跑

  // --- D2：引脚一动就相信它。 ------------------------------------------
  bool rawNow = digitalRead(PIN_RAW);
  if (rawLast == HIGH && rawNow == LOW) {   // 上拉被打败了：接点闭合
    rawCount++;
    report();
  }
  rawLast = rawNow;

  // --- D3：等电平稳住了才相信它。 --------------------------------------
  bool cleanNow = digitalRead(PIN_CLEAN);
  if (cleanNow != cleanReading) {    // 电平动了：重新开始计时
    cleanReading = cleanNow;
    cleanChangedAt = millis();
  }
  // millis() 自己会一直数下去，所以等待的这段时间里 loop() 的其余部分
  // 一点都不会被卡住 —— 这就是它跟 delay(40) 的根本差别。
  if (millis() - cleanChangedAt >= DEBOUNCE_MS && cleanReading != cleanAccepted) {
    cleanAccepted = cleanReading;
    if (cleanAccepted == LOW) {
      cleanCount++;
      report();
    }
  }
}

它编译出来是 2,722 字节，占 Uno 闪存的 8%。打开串口监视器、波特率 9600，两颗按钮各按十下，然后看两个计数：消抖那个说十，未消抖那个更多。多出来的就是弹跳。

急停还没接上去的时候，这份程序会一直报 E-STOP OPEN，两颗按钮怎么按都不理。那不是程序坏了，那是故障安全逻辑把一个断开的回路读得完全正确 —— 而且这是验证这套逻辑最快的方法。从 D4 拉一条杜邦线到负极轨，冒充一个闭合的接点，剩下的部分就活过来了。

示波器上的抖动本身长这样：

面板式急停按钮怎么接到 Arduino？

LA38 急停按钮从 22 mm 的面板孔穿下去，背后的接点块在螺丝端子上给你一对 NO 和一对 NC。取 NC 那一对：一个端子到 D4，另一个到 GND，D4 设 INPUT_PULLUP。蘑菇头还弹着的时候，闭合的接点把 D4 按在 0 V；一拍下去，锁扣打开，上拉赢了，D4 变成 HIGH，负载停下来。线断掉也是同一个结果。

接之前先把 NC 那一对找出来。接点块会在螺丝旁边标出功能，你要的那一对写 NC、另一对写 NO；万一标记磨掉了，或者只印编号不印字母，这颗开关自己会告诉你：拿万用表的通断档去量其中一对，蘑菇头弹出状态下会响的那一对，就是常闭。Uno 也答得了这个问题 —— 把一对接到 D4 和 GND，上传上面那份程序，什么都没按却报负载 ON 的那一对就是 NC。在这里猜错，你拿到的正是上面讲过的那种接在 NO 上的急停：在实验台上完美无缺，真出事的时候一声不吭。

把它装到任何会动的东西上之前，先把这一段读完。接在 Arduino 输入上的急停，停的是你的程序。它停不了马达、加热棒或主轴：那些东西照样带着电，而一份跑飞的程序、或者一个被自己逻辑锁住的驱动器，会在按钮已经拍到底的情况下继续让它们转。真正的机器急停，是切断执行机构自己的供电，切在电源路径上，那里轮不到软件投票 —— 这一面我们的继电器安全教程讲了。Arduino 那一路照接，但绝不能拿它来取代。

LA38 的接点块同时带着市电等级的额定值，而那不是一份邀请。这里所有东西都是 5 V 逻辑；市电布线是持证电工的活，不在本文范围内。如果你要切的是车间机器自己的供电，一个封装好的 KAO-5M 启动/停止按钮盒才是对的零件 —— 那是电源开关，不是 GPIO 零件。

LA38 本体的实物上手：

按钮的接线端子有哪四种？

按钮的端子，就是你的线接上去的那一块，而它决定了这份活需要什么工具。

端子	长什么样	怎么接上去	例子
直插脚	弯折的银色脚，每边两只	插进面包板，或者焊上去	6×6 轻触开关
焊片	中间开一个孔的扁平金属片	把线穿过孔勾住再焊	R13-507
螺丝端子	透明盖子底下的银色螺丝	夹住裸线，或者一根公针端	LA38 急停
模块排针	小 PCB 上三根弯脚针	公对母杜邦线，完全不用焊	按钮传感器模块

只有模块那一款是两端都免焊的。R13-507 要先算进去：它那两个焊片需要一把烙铁、一点线材，再加上跟着我们那篇焊接教程的几分钟。它的规格书给的额定是 125 VAC 6 A、250 VAC 3 A，装在一个 16 mm 的孔上 —— 远远超过一个 5 V 引脚会向它要的任何东西。

这个额定值正是信号开关和电源开关的分界线，而它在这一页上摆动得很大。12×12 带帽按钮的额定是 12 V DC 0.1 A，只有 R13-507 过得了的电流的六十分之一。对上面那个作品来说，这两个数字都无所谓，因为一个 INPUT_PULLUP 引脚最多也就从接点里拉走四分之一毫安。但你一旦决定把 LED 灯条、水泵或风扇改成从按钮里过，它立刻就有所谓了：吃不消的接点会拉弧、烧出麻点，最后熔焊在一起，而熔死的接点是卡在 ON —— 对任何装着马达的东西来说，这是最糟糕的一种坏法。让负载走继电器或者 MOSFET，按钮只负责说「什么时候」。

我们从真实客户那里看到的常见错误

把轻触开关接在正对的那一对脚上。板子一上电按钮就读到「已按下」，代码怎么改都没用，因为那两只脚本来就是同一片金属。把其中一条线移到对角那只脚。

引脚留在单纯的 INPUT。读数飘来飘去，手一靠近程序就自己触发，看起来完全像开关坏了。一个词 —— INPUT_PULLUP —— 就把这一整类故障拿掉。

用 delay() 来消抖。按钮是听话了，然后第二颗按钮开始漏按、显示屏开始卡顿。那个 delay 从来不是免费的，它只是把账记到了程序其余的部分头上。

急停接在 NO 那一对。在实验台上测起来完美，到了现场却无声失效，因为对控制器来说，一条断掉的线和一颗没人按的按钮长得一模一样。改到 NC，故障本身就变成一次停机。

常见问题

四脚按钮开关该接哪两只脚？

任选一对对角的脚。隔着身体正对面的那两只脚在内部本来就是连着的，接那一对等于做了一条永久短路，按钮会永远读到「已按下」。

Arduino 按钮需要外接电阻吗？

不需要外接。pinMode(pin, INPUT_PULLUP) 会启用 ATmega328P 内部一颗 20–50 kΩ 的电阻，把引脚按在 5 V，所以开关只需要负责把引脚接到 GND。按下之后读到的就是 LOW。

点动和自锁按钮开关有什么分别？

点动开关只有在你按着的时候才闭合。自锁开关则停在你推到的位置：LA38 急停按钮被拍下去就锁住，只有把蘑菇头旋转一下才放开。

红色急停按钮为什么要接常闭？

为了让故障本身变成停机。NC 接点在一切正常时导通，按下按钮才断开。线被剪断、螺丝松脱、插头被扯掉也一样会断，所以每一种接线故障产生的都是一次停机，而不是一颗悄悄失效的按钮。

Arduino 按钮消抖时间该设多久？

普通开关大约 40 ms。实测普通接点的弹跳峰值接近 6 ms，所以 40 ms 留了很大余量，同时又低于人察觉得到延迟的那个门槛。用 millis() 计时，永远不要用 delay()。

最后更新：2026 年 8 月。有问题？WhatsApp 联系我们。