Arduino Nano - Ampel
Dieses Tutorial zeigt dir, wie man einen Arduino Nano verwendet, um ein Ampelmodul zu steuern. Konkret behandeln wir die folgenden Aspekte:
- Aufbau der Verbindung zwischen dem Ampelmodul und dem Arduino Nano
- Programmierung des Arduino Nano zur Überwachung des RGB-Ampelmoduls
- Implementierung der Arduino Nano-Programmierung zur Regelung des RGB-Ampelmoduls, ohne die delay()-Funktion zu verwenden
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
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Über das Ampel-Modul
Pinbelegung
Ein Ampelmodul besteht aus vier Pins:
- GND-Pin: Verbinde diesen Pin mit dem GND des Arduino Nano.
- R-Pin: Steuert das rote Licht; Verbinde diesen Pin mit einem digitalen Ausgang des Arduino Nano.
- Y-Pin: Steuert das gelbe Licht; Verbinde diesen Pin mit einem digitalen Ausgang des Arduino Nano.
- G-Pin: Steuert das grüne Licht; Verbinde diesen Pin mit einem digitalen Ausgang des Arduino Nano.
Wie es funktioniert
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Siehe Der beste Weg, den Arduino Nano und andere Komponenten mit Strom zu versorgen.
Wie man das Ampel-Modul programmiert
- Konfigurieren Sie die Pins eines Arduino Nano auf den digitalen Ausgabemodus, indem Sie die Funktion pinMode() verwenden.
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
- Programm zum Einschalten des roten Lichts mithilfe der digitalWrite() Funktion:
digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // Rot einschalten
digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); //
digitalWrite(PIN_GREEN, LOW);
delay(RED_TIME); // rote LED für eine bestimmte Zeit eingeschaltet halten
Arduino Nano Code
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-traffic-light
*/
#define PIN_RED 3 // The Arduino Nano pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 4 // The Arduino Nano pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 5 // The Arduino Nano pin connected to G pin of traffic light module
#define RED_TIME 4000 // RED time in millisecond
#define YELLOW_TIME 4000 // YELLOW time in millisecond
#define GREEN_TIME 4000 // GREEN time in millisecond
void setup() {
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
}
// The loop function repeats indefinitely
void loop() {
// red light on
digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // turn on
digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // turn off
digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // turn off
delay(RED_TIME); // keep red light on during a period of time
// yellow light on
digitalWrite(PIN_RED, LOW); // turn off
digitalWrite(PIN_YELLOW, HIGH); // turn on
digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // turn off
delay(YELLOW_TIME); // keep yellow light on during a period of time
// green light on
digitalWrite(PIN_RED, LOW); // turn off
digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // turn off
digitalWrite(PIN_GREEN, HIGH); // turn on
delay(GREEN_TIME); // keep green light on during a period of time
}
Schnelle Schritte
- Kopiere den obigen Code und öffne ihn mit der Arduino IDE
- Klicke auf die Hochladen-Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code auf den Arduino Nano hochzuladen
- Schau dir das Ampelmodul an
Es ist wichtig zu beachten, dass die genaue Funktionsweise einer Ampel je nach spezifischem Design und verwendeter Technologie in verschiedenen Regionen und an Kreuzungen variieren kann. Die oben beschriebenen Grundprinzipien geben ein allgemeines Verständnis davon, wie Ampeln funktionieren, um den Verkehr zu steuern und die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen.
Der obige Code demonstriert die individuelle Lichtsteuerung. Lassen Sie uns nun den Code verbessern, um eine bessere Optimierung zu erreichen.
Arduino Nano Code-Optimierung
- Lass uns den Code verbessern, indem wir eine Funktion zur Lichtsteuerung implementieren.
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-traffic-light
*/
#define PIN_RED 3 // The Arduino Nano pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 4 // The Arduino Nano pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 5 // The Arduino Nano pin connected to G pin of traffic light module
#define RED_TIME 2000 // RED time in millisecond
#define YELLOW_TIME 1000 // YELLOW time in millisecond
#define GREEN_TIME 2000 // GREEN time in millisecond
#define RED 0 // Index in array
#define YELLOW 1 // Index in array
#define GREEN 2 // Index in array
const int pins[] = { PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN };
const int times[] = { RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME };
void setup() {
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
}
// The loop function repeats indefinitely
void loop() {
// red light on
trafic_light_on(RED);
delay(times[RED]); // keep red light on during a period of time
// yellow light on
trafic_light_on(YELLOW);
delay(times[YELLOW]); // keep yellow light on during a period of time
// green light on
trafic_light_on(GREEN);
delay(times[GREEN]); // keep green light on during a period of time
}
void trafic_light_on(int light) {
for (int i = RED; i <= GREEN; i++) {
if (i == light)
digitalWrite(pins[i], HIGH); // turn on
else
digitalWrite(pins[i], LOW); // turn off
}
}
- Lass uns den Code verbessern, indem wir eine For-Schleife verwenden.
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-traffic-light
*/
#define PIN_RED 3 // The Arduino Nano pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 4 // The Arduino Nano pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 5 // The Arduino Nano pin connected to G pin of traffic light module
#define RED_TIME 2000 // RED time in millisecond
#define YELLOW_TIME 1000 // YELLOW time in millisecond
#define GREEN_TIME 2000 // GREEN time in millisecond
#define RED 0 // Index in array
#define YELLOW 1 // Index in array
#define GREEN 2 // Index in array
const int pins[] = {PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN};
const int times[] = {RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME};
void setup() {
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
}
// The loop function repeats indefinitely
void loop() {
for (int light = RED; light <= GREEN; light ++) {
trafic_light_on(light);
delay(times[light]); // keep light on during a period of time
}
}
void trafic_light_on(int light) {
for (int i = RED; i <= GREEN; i ++) {
if (i == light)
digitalWrite(pins[i], HIGH); // turn on
else
digitalWrite(pins[i], LOW); // turn off
}
}
- Lass uns den Code verbessern, indem wir die millis()-Funktion statt delay() verwenden.
/*
* Dieser Arduino Nano Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Nano Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-traffic-light
*/
#define PIN_RED 3 // The Arduino Nano pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 4 // The Arduino Nano pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 5 // The Arduino Nano pin connected to G pin of traffic light module
#define RED_TIME 2000 // RED time in millisecond
#define YELLOW_TIME 1000 // YELLOW time in millisecond
#define GREEN_TIME 2000 // GREEN time in millisecond
#define RED 0 // Index in array
#define YELLOW 1 // Index in array
#define GREEN 2 // Index in array
const int pins[] = { PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN };
const int times[] = { RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME };
unsigned long last_time = 0;
int light = RED; // start with RED light
void setup() {
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
trafic_light_on(light);
last_time = millis();
}
// The loop function repeats indefinitely
void loop() {
if ((millis() - last_time) > times[light]) {
light++;
if (light >= 3)
light = RED; // new circle
trafic_light_on(light);
last_time = millis();
}
// TO DO: your other code
}
void trafic_light_on(int light) {
for (int i = RED; i <= GREEN; i++) {
if (i == light)
digitalWrite(pins[i], HIGH); // turn on
else
digitalWrite(pins[i], LOW); // turn off
}
}
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