Loops Arduino循环中的奇怪行为

我正在Arduino中创建一个测距系统（Mega2560板，Arduino 1.8.9，JSN-SR04T-2.0超声波传感器）。由于传感器不是很稳定，我想平均每500毫秒测量15次或测量值，以先发生的为准。这些值存储在一个15整数长的数组中，并且有一个计数器，用于指示进行了多少次测量。问题是，当完成15次测量时，我想平均（不包括在代码中，只有if（…）部分），计数器从14跳到一个非常高的值，没有任何解释，并从那里继续计数。此外，如果我设置了一个非常高的循环时间（例如1800毫秒），有时它会返回到0，而不进入if结构（其中cntr=0行为空）

我将代码精简到最低限度，以找出可能导致问题的原因。似乎当我使用存储在“valueArrayUS”中的值时，它不起作用。如果我把它评论出来，它就行了。我尝试了两种不同的方法来使用这个值，但都弄糟了

最低可运行代码如下所示：

int trigPin = 8;    // Trigger
int echoPin = 9;    // Echo
int cntr=0; //how many measurements
long startTime=0; //start time of cycle
int valueArrayUS[15]; //max 15 values per cycle
int valueArrayUScp[15]; //copy of valueArrayUS
int sumUS=0;
long duration, cm;
int i=0, j=0;

void setup() {
  Serial.begin (9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);

  for (i=0; i<15; i++) {
    valueArrayUS[i]=0; //default state
    valueArrayUScp[i]=valueArrayUS[i];
  }
  startTime=millis(); //time counter start
}

void loop() {

  //ultrasonic measurement
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(50);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(20);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  duration = pulseIn(echoPin, HIGH, 38000); //if no object is detected -> 38 ms long pulse from sensor -> 38 ms timeout
  cm = (duration/2) / 29.1;     // Divide by 29.1 or multiply by 0.0343
  valueArrayUS[cntr]=cm;

  Serial.print("cntr:  ");
  Serial.print(cntr);
  Serial.println();

  if ((millis()-startTime>500) || (cntr==15)) { //cycle is ended or buffer full

    Serial.print("enters the cycle, cycle time: ");
    Serial.println();
    Serial.print(millis()-startTime);
    Serial.print(" ms ");
    Serial.println();
    Serial.print("cntr at cycle start: ");
    Serial.print(cntr);
    Serial.println();

    //averaging would be here
    for (j=0; j<15; j++) { 
      valueArrayUScp[j]=valueArrayUS[j];  //THIS IS WHERE IT GOES WRONG
      //sumUS=sumUS+valueArrayUS[j]; //THIS IS WHERE IT GOES WRONG
    }

   for (i=0; i<15; i++) {
    valueArrayUS[i]=0; //default state
    }
    cntr=0; 
    startTime=millis();
    }
  else {
    cntr=cntr+1;
    Serial.print("cntr++    ");
    Serial.println();
  }
}

应该是：

15:57:33.132 -> cntr:  14
15:57:33.132 -> cntr++    
15:57:33.132 -> cntr:  15
15:57:33.132 -> enters the cycle, cycle time: 
15:57:33.179 -> 392 ms 
15:57:33.179 -> cntr at cycle start: 15
15:57:33.226 -> cntr:  0
15:57:33.226 -> cntr++    
15:57:33.226 -> cntr:  1

是什么原因造成的？

您的循环执行以下操作：

{
  valueArrayUS[cntr]=cm;
    //...
  if ((millis()-startTime>500) || (cntr==15)) { //cycle is ended or buffer full
    //...
  else {
    cntr=cntr+1;
  }
}

删除其余代码后，更容易看出您：

使用

cntr

测试

cntr

是否为15（即超过阵列末端）

更新

cntr

前15次通过

loop（）

，这不是问题，但在第15次之后

cntr

在函数结束时变为15，在下一次通过函数时，您将执行以下操作：

valueArrayUS[15]=cm;

这意味着您写入的内容超过了数组的末尾，并且它看起来像是

valueArrayUS

之后内存中的下一个内容必须是

cntr

，因为您显然是在写入该值

这是问题的核心，但一旦发生这种情况，你就会受到伤害，因为现在

cntr

的值可能大于15，所以你的

cntr==15

条件是不正确的，现在

loop

将在

valueArrayUS

的末尾写入传感器值。这将有效地践踏你的所有内存，而在给定的运行中，哪些内存被覆盖将取决于传感器恰好读取的内容

要修复此问题，您需要重新安排步骤：

检查

cntr

是否在边界内

如果不是，则进行计算并重置

cntr

如果

cntr

在范围内，则可以读取传感器、存储值并更新

cntr

此外，代码防御：

• 将您的条件从

  cntr==15

  更改为

  cntr>14

  或

  cntr>=15

• 在本地声明其他循环变量，

  i

  和

  j

  ，例如：

  for（int i..

---

索引

15

对于大小为15的数组是不允许的。Bwah，这是我的业余错误。我习惯了过度索引时的警告。谢谢。

valueArrayUS[15]=cm;