Arduino UNO R4 - Ampel
In diesem Leitfaden lernen wir, wie man ein Ampelmodul mit dem Arduino UNO R4 steuert. Wir werden Folgendes behandeln:
- Wie man das Ampelmodul mit dem Arduino UNO R4 verbindet
- Wie man den Arduino UNO R4 programmiert, um das Ampelmodul zu steuern
- Wie man den Arduino UNO R4 programmiert, um das Ampelmodul zu steuern, ohne die delay()-Funktion zu verwenden
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter-Kit (Arduino enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über das Ampelmodul
Pinbelegung
Ein Ampelmodul hat vier Pins:
- GND-Pin: Das ist der Erdungspin. Verbinde ihn mit dem GND am Arduino UNO R4.
- R-Pin: Dieser Pin steuert das rote Licht. Verbinde ihn mit einem digitalen Ausgang am Arduino UNO R4.
- Y-Pin: Dieser Pin steuert das gelbe Licht. Verbinde ihn mit einem digitalen Ausgang am Arduino UNO R4.
- G-Pin: Dieser Pin steuert das grüne Licht. Verbinde ihn mit einem digitalen Ausgang am Arduino UNO R4.
Wie es funktioniert
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Siehe Der beste Weg, den Arduino Uno R4 und andere Komponenten mit Strom zu versorgen.
Wie man das Ampel-Modul programmiert
- Stellen Sie die Pins eines Arduino UNO R4 als digitale Ausgänge ein, indem Sie die pinMode()-Funktion verwenden.
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
- Programm zum Aktivieren des roten Lichts mit der Funktion digitalWrite():
digital-Write(PIN_RED, HIGH); // Setze die rote LED ein
digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // Setze die gelbe LED aus
digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // Setze die grüne LED aus
delay(RED_TIME); // Halte die rote LED für die durch RED_TIME festgelegte Dauer eingeschaltet
Arduino UNO R4 Code
/*
* Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-traffic-light
*/
#define PIN_RED 2 // The Arduino UNO R4 pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 3 // The Arduino UNO R4 pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 4 // The Arduino UNO R4 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 runs over and over again forever
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
Folgen Sie diesen Anweisungen Schritt für Schritt:
- Wenn Sie dies zum ersten Mal verwenden, lesen Sie das Tutorial zur Einrichtung der Umgebung für Arduino Uno R4 WiFi/Minima in der Arduino IDE (BASE_URL/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-software-installation).
- Schließen Sie das Ampelmodul gemäß dem bereitgestellten Diagramm an den Arduino Uno R4 an.
- Verbinden Sie das Arduino Uno R4-Board über ein USB-Kabel mit Ihrem Computer.
- Starten Sie die Arduino IDE auf Ihrem Computer.
- Wählen Sie das passende Arduino Uno R4-Board (z. B. Arduino Uno R4 WiFi) und den COM-Port aus.
- Kopieren Sie den Code und öffnen Sie ihn in der Arduino IDE.
- Klicken Sie in der Arduino IDE auf die Upload-Schaltfläche, um den Code auf den Arduino UNO R4 hochzuladen.
- Schauen Sie sich das Ampelmodul an.
Ampeln funktionieren je nach dem in jedem Gebiet verwendeten Design unterschiedlich. Die hier gegebenen Informationen bieten eine grundlegende Vorstellung davon, wie Ampeln den Verkehr regulieren.
Der oben gezeigte Code ermöglicht es Ihnen, jedes Licht separat zu steuern. Jetzt verbessern wir den Code, damit er besser funktioniert.
Arduino UNO R4 Code-Optimierung
- Verbessern wir den Code, indem wir eine Funktion hinzufügen, um das Licht zu steuern.
/*
* Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-traffic-light
*/
#define PIN_RED 2 // The Arduino UNO R4 pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 3 // The Arduino UNO R4 pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 4 // The Arduino UNO R4 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 runs over and over again forever
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
}
}
- Wir können den Code verbessern, indem wir eine For-Schleife verwenden.
/*
* Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-traffic-light
*/
#define PIN_RED 2 // The Arduino UNO R4 pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 3 // The Arduino UNO R4 pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 4 // The Arduino UNO R4 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 runs over and over again forever
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 besser machen, indem wir die millis()-Funktion statt delay() verwenden.
/*
* Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-traffic-light
*/
#define PIN_RED 2 // The Arduino UNO R4 pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 3 // The Arduino UNO R4 pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 4 // The Arduino UNO R4 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 runs over and over again forever
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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