适用场景
这个项目适合统计柜门、工具箱盖或低速机械挡板的开启次数，用于学习数字输入、边沿检测、软件消抖和非易失存储。成品在磁铁离开干簧开关时把次数加一，板载 LED 显示当前门处于打开状态，串口输出累计数；按下独立按钮可清零。它只是教学计数器，不是防盗报警器，也不能替代经过认证的门禁、消防或安全联锁设备。
项目以 Arduino UNO R3 为例，只使用 USB 提供的安全低压直流。干簧开关和按钮都是无源触点，不驱动电机、锁具或继电器。换线前必须拔掉 USB；若使用其他开发板，应先查工作电压、引脚编号和 EEPROM 实现方式，不能假定所有兼容板都与 UNO 相同。
原理
干簧开关靠近磁铁时闭合，离开时断开。将输入配置为内部上拉后，触点断开读到高电平，闭合接地读到低电平，因此门从关闭变为打开对应低到高的边沿。机械触点在切换瞬间可能快速抖动，程序若直接累计，会把一次开门误算成多次。Bounce2 库通过要求输入稳定一段时间再确认变化来过滤抖动。
UNO R3 的 ATmega328P 带有 1 KB EEPROM，断电后仍能保留内容，但单个位置的写入次数有限。Arduino 的 EEPROM 指南说明，EEPROM.update() 只在字节发生变化时写入；EEPROM.put() 写结构体时也利用更新逻辑。本文还把写入推迟到最后一次变化五秒后，避免一次抖动或连续操作产生密集写入。代价是突然断电时，最近五秒内尚未落盘的计数可能丢失，这个取舍需要提前告诉使用者。
准备工作
准备 Arduino UNO R3、一只常开干簧开关、一块小磁铁、一只瞬时按钮和若干导线。使用板载 LED，不外接灯，因此不需要额外 LED 限流电阻。干簧开关一端接 D2、另一端接 GND；复位按钮一端接 D3、另一端接 GND。内部上拉会让断开状态保持确定电平。
断电完成接线并检查 D2、D3 没有误接 5V。在 Arduino IDE 中打开库管理器（Library Manager），搜索并安装成熟开源库 Bounce2。随后在开发板（Board）中选择真实板型，在端口（Port）中选择开发板实际串口。不要仅凭端口序号猜测，可在拔插 USB 前后比较列表。
分步骤操作
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先让磁铁靠近干簧开关，用万用表通断档确认触点闭合；移开磁铁后应断开。通断档测量必须在 Arduino 断电时进行。调整磁铁位置，使门完全关闭时可靠闭合、刚打开时可靠断开，避免把磁铁放在临界距离。
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新建草图并输入以下程序：
#include <EEPROM.h>
#include <Bounce2.h>
constexpr byte DOOR_PIN = 2;
constexpr byte RESET_PIN = 3;
constexpr uint32_t MAGIC = 0x4D474331;
constexpr unsigned long SAVE_DELAY_MS = 5000UL;
struct StoredRecord {
uint32_t magic;
uint32_t openings;
};
Bounce doorInput;
Bounce resetInput;
StoredRecord record;
bool dirty = false;
unsigned long lastChangeMs = 0;
void scheduleSave() {
dirty = true;
lastChangeMs = millis();
}
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
doorInput.attach(DOOR_PIN, INPUT_PULLUP);
doorInput.interval(20);
resetInput.attach(RESET_PIN, INPUT_PULLUP);
resetInput.interval(30);
Serial.begin(115200);
EEPROM.get(0, record);
if (record.magic != MAGIC) {
record.magic = MAGIC;
record.openings = 0;
EEPROM.put(0, record);
}
Serial.print("累计开启次数：");
Serial.println(record.openings);
}
void loop() {
doorInput.update();
resetInput.update();
bool doorIsOpen = doorInput.read() == HIGH;
digitalWrite(LED_BUILTIN, doorIsOpen ? HIGH : LOW);
if (doorInput.rose()) {
record.openings++;
scheduleSave();
Serial.print("检测到开启，累计：");
Serial.println(record.openings);
}
if (resetInput.fell()) {
record.openings = 0;
scheduleSave();
Serial.println("计数已清零，等待保存");
}
if (dirty && (millis() - lastChangeMs >= SAVE_DELAY_MS)) {
EEPROM.put(0, record);
dirty = false;
Serial.println("计数已写入 EEPROM");
}
}DOOR_PIN 和 RESET_PIN 是实际接线引脚，换板或换针脚时只修改这两个常量。SAVE_DELAY_MS 是延迟保存时间，单位为毫秒；增大它能合并更多连续变化，但突然断电时可能丢失更长时间内的新计数。MAGIC 是识别存储结构是否已经初始化的固定标记，不是密码、密钥或网络凭据。
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点击验证（Verify）编译。若提示找不到
Bounce2.h，回到库管理器确认安装的是 Bounce2，而不是名称相近的其他库。编译成功后点击上传（Upload）。上传期间不要操作门磁或复位按钮，避免初次输出难以判断。 -
打开串口监视器（Serial Monitor），将速率设为 115200。启动时应看到当前累计次数。磁铁靠近代表门关闭，此时板载 LED 熄灭；缓慢移开磁铁代表门打开，LED 点亮且累计次数只增加一次。把磁铁保持在远处不应持续增加计数，因为程序只计算低到高的边沿。
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连续开合几次后等待至少五秒，直到串口显示已经写入 EEPROM。拔掉 USB，等待片刻再重新连接；启动输出应保留上次保存的计数。最后按一下 D3 上的复位按钮，等待保存提示，再断电重启，计数应保持为零。
验证方法
完整验证至少做四组。第一组慢速开合十次，计数应增加十次。第二组让磁铁停在临界附近轻微晃动，观察一次实际开启是否只计一次；若仍重复，可在机械位置稳定的前提下把消抖时间从 20 ms 小幅增加。第三组在出现保存提示后断电重启，计数必须恢复。第四组在增加计数后五秒内立即断电，允许最后几次尚未保存，这用于确认自己理解延迟写入的边界，而不是把它误认为程序损坏。
还应检查门保持关闭时 D2 为低、打开时为高，板载 LED 与物理状态一致。若设备要长期使用，记录每天大约发生多少次开门，据此评估 EEPROM 写入频率。高频生产计数不适合每次都写同一片内部 EEPROM，应改用更合适的存储、磨损均衡或可靠的断电保存设计。
常见错误
次数不断自动增加通常是输入悬空、GND 没有连接或误用了普通 INPUT。关闭和打开状态相反，是磁铁位置、开关类型或边沿选择与假设不同；先用万用表确认，不要盲目把 rose() 改成 fell()。每次开门增加多次，多半是磁铁停在临界距离、导线过长受干扰或消抖时间太短。上传失败常见原因是板型或端口选错。断电后总是归零，要确认使用的是带 EEPROM 的目标板及对应核心库；某些板卡用闪存模拟 EEPROM，提交方式和寿命策略可能不同，必须查该板官方文档。
复位按钮一按就反复清零，通常是程序被改成按住期间持续处理，而不是使用 fell() 边沿。计数接近 uint32_t 上限才会回绕，对于普通门磁用途很遥远，但需要永久审计的数据仍应在上位机定期导出，不能只保存在单片机中。
安全与回退
接线和改线前拔掉 USB，只使用开发板允许的 3.3 V 或 5 V 低压逻辑，不把 D2、D3 接到负电压或高于板卡电源轨的信号。干簧玻璃管较脆，应使用绝缘外壳固定，不要弯折玻璃根部。磁铁应远离磁条卡、机械硬盘和不适合接近强磁场的设备。该项目不连接门锁、市电、电磁铁或其他大电流负载。
需要回退时，先在 Arduino IDE 另存当前草图，再断电拆除 D2、D3 外设，重新上传官方的最小空白示例或 Blink 示例即可恢复开发板的一般用途。上传新草图不会自动清除 EEPROM；若确需清除计数，应使用本项目的复位按钮并等待保存提示，不要反复编写整片 EEPROM。出现芯片发热、USB 反复断连、线材异味或电源保护动作时立即拔线，回到断电状态逐根核对接线。
参考资料与转载说明
本文依据上述公开资料进行中文原创整理，不是逐句翻译，也不替代厂商手册。操作前请核对自己的版本、型号和备份。
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