一、新需求：从「调光灯」到「氛围灯」

白光调光只是台灯，能变彩才是氛围灯。这次加的功能：按一下 S1，在两种模式之间切换——

• 白光模式：拧旋钮调亮度（第 2 篇的全部成果原样保留）

• 彩色模式：灯自己哗哗地变颜色（HSV 彩虹），旋钮改管变色速度

硬件上新登场两个小角色：S1 按键（RB5，低电平有效，板载有上拉）和绿色 LED0（RC3），后者当模式指示灯用。

【配图 1】板载按键与 RGB LED 位置图（S1/S2/S3 + LED0 + RGB LED）

二、消抖第一版：一个教科书级的反面教材

按键消抖这东西，写单片机的谁没写过？我也随手写了一个，然后就被教做人了。现象非常魔幻：

按住 S1 不动是白光，一松手反而变彩灯。

理论上应该是「按一下切一次」，结果变成了「模式跟着按键状态走」——这说明一次按下触发了偶数次切换。看看第一版代码是怎么翻车的：

// 错误版本：释放沿没有消抖
if (raw == lastRaw) { if (stableCount < N) stableCount++; }
else { stableCount = 0; }
lastRaw = raw;

if (stableCount >= N && !pressed) { pressed = true; return true; }  // 按下沿
if (stableCount >= N) { pressed = true; }
else if (stableCount == 0) { pressed = false; }   // ← 释放瞬间立刻复位，抖动穿透！

问题在哪？机械按键的抖动，按下和释放的时候都会有。 这版代码对按下沿倒是做了 N 次确认，但对释放沿却是「电平一变立刻复位」——于是，只要你还按着，触点随便抖一下（stableCount 瞬间清零再涨回来），状态机就以为你完成了一次「按下→释放→再按下」，在你手指头纹丝不动的时候，偷偷多切了一次模式。一次按下到底触发奇数次还是偶数次切换，纯属看缘分。用户看到的「按住变白、松手变彩」，就是几次多余切换叠加出来的迷惑表象。

三、第二版：换个朴素但靠谱的思路

正确的姿势其实更"笨"：消抖后的稳定状态，必须连续 N 次采样一致才允许翻转；事件只在稳定状态从「释放」变「按下」的那一瞬间产生一次：

static bool buttonS1JustPressed(void)
{
    static uint8_t changeCount = 0;
    static bool stableState = false;      // 消抖后的稳定状态

    bool raw = (PORTBbits.RB5 == 0);      // 低有效
    bool event = false;

    if (raw != stableState) {
        if (++changeCount >= BUTTON_STABLE) {   // 连续 N 次一致才翻转
            stableState = raw;
            changeCount = 0;
            event = raw;                        // 仅翻转瞬间可能为 true
        }
    } else {
        changeCount = 0;
    }
    return event;
}

这个写法的精髓在于：抖动只会让 changeCount 反复清零，永远够不到翻转的门槛；真正的按下和释放都是几十毫秒级的稳定电平，过线轻轻松松。而且一旦翻转，stableState == raw，后面的抖动全是白搭——按一次，恰好切一次，童叟无欺。

【配图 2】（可选）消抖时序示意图：原始电平抖动 vs 稳定状态翻转时机建议：手绘或波形图，标注「抖动被 changeCount 清零吸收」

哦对了，还有个坑得提一句：MCC 默认把 RB5 配成了模拟输入（ANSELB5=1），你要是不改，读 PORTB 永远是 0，看起来就像「按键一直被按着」，一开局方向就带偏了。改数字口、顺便把 LED0 配成输出：

/* 按键 RB5 在 MCC 里被配成模拟输入，需改回数字口才能读电平 */
ANSELBbits.ANSELB5 = 0;
/* LED0 (RC3) 作模式指示灯，配为输出 */
TRISCbits.TRISC3 = 0;
LATCbits.LATC3 = 0;

四、HSV 彩虹：不要浮点，不要查表

彩色模式的核心是 HSV→RGB 转换。色相 h 用 8 位（0~255 对应 0°~360°），饱和度、亮度都拉满，整个算法纯整数——几十条指令搞定：

static void hsvToRgbFull(uint8_t h, uint8_t *r, uint8_t *g, uint8_t *b)
{
    const uint8_t region = h / 43u;                  // 6 个色相区间
    const uint8_t rem = (uint8_t)((h - region * 43u) * 6u);     // 区间内插值 0..252

    switch (region) {
        case 0: *r = 255; *g = rem;       *b = 0;       break;  // 红→黄
        case 1: *r = 255 - rem; *g = 255; *b = 0;       break;  // 黄→绿
        case 2: *r = 0;   *g = 255; *b = rem;       break;  // 绿→青
        case 3: *r = 0;   *g = 255 - rem; *b = 255; break;  // 青→蓝
        case 4: *r = rem; *g = 0;   *b = 255; break;  // 蓝→紫
        default: *r = 255; *g = 0;   *b = 255 - rem; break;  // 紫→红
    }
}

主循环里把两条数据通路合起来——采样和滤波是共用的，模式只决定「映射函数」长什么样：

uint32_t level = filtered >> 8;   /* 滤波后的电位器值 0..4095 */

if (level < ADC_DEAD_ZONE) {
    dutyR = dutyG = dutyB = 0;                    /* 两种模式下都能拧灭 */
} else if (mode == MODE_WHITE) {
    uint32_t duty = mapToDuty(level);             /* 白光：旋钮调亮度 */
    dutyR = dutyG = dutyB = duty;
} else {
    /* 彩色：电位器控制流转速度 0..7 档，色相按节拍自转 */
    if (++hueTick >= COLOR_HUE_DIVIDER) {
        hueTick = 0;
        hue = (uint8_t)(hue + (uint8_t)(level >> 9u));
    }
    uint8_t r, g, b;
    hsvToRgbFull(hue, &r, &g, &b);
    dutyR = (uint32_t)r * 257u;                   /* 8 位颜色 → 16 位占空比 */
    dutyG = (uint32_t)g * 257u;
    dutyB = (uint32_t)b * 257u;
}

SCCP1_PWM_DutyCycleSet(dutyR);   /* 红 */
SCCP2_PWM_DutyCycleSet(dutyG);   /* 绿 */
SCCP3_PWM_DutyCycleSet(dutyB);   /* 蓝 */

/* 按键任务按节拍调度，消抖逻辑见上一节 */
if (++tick >= BUTTON_DIVIDER) {
    tick = 0;
    if (buttonS1JustPressed()) {
        mode = (mode == MODE_WHITE) ? MODE_COLOR : MODE_WHITE;
        LATCbits.LATC3 = (mode == MODE_COLOR) ? 1u : 0u;  /* LED0 指示 */
    }
}

彩色模式的手感：旋钮拧到最左，彩虹几乎冻住不动；越往右流转越快，拧到底大约 0.3 秒转完一圈。8 位的颜色值乘 257 就扩展到 16 位，直接喂给 PWM 占空比寄存器，一路顺畅。

【配图 3】彩色模式实拍：

五、收个尾

至此「电位器调光台灯」的全部功能收工：

功能实现要点

回头看这个小项目，有效代码也就 200 行出头，但折腾出三个货真价实的调试故事——烧录后程序不跑、滤波器下溢失控、按键消抖漏沿。每一个都是嵌入式开发的老生常谈，但真自己撞上一次，比看十篇教程都记得牢。说到底，嵌入式的难度从来不在算法，而在对硬件细节的敬畏：保护电阻会让 ADC 到不了 0，模拟复用的引脚不读数字电平，机械触点的抖动画风比你想象的狂野。

这个项目也顺便验证了 Mac 当嵌入式开发机完全没问题（第 1 篇）。等哪天换上 PIC32A 模块玩 32 位内核，这套流程和大部分代码能直接搬过去——DIM 模块化设计的好处，到这时候就体现出来了。

【配图 4】最终效果：白光最亮态 vs 彩色模式某瞬间（S1控制）