Arduino - Ampel
In diesem Tutorial lernen wir, wie man Arduino verwendet, um das Ampelmodul zu steuern. Im Detail werden wir lernen:
- Wie man das Ampelmodul mit Arduino verbindet
- Wie man Arduino programmiert, um das RGB-Ampelmodul zu steuern
- Wie man Arduino programmiert, um das RGB-Ampelmodul ohne die delay()-Funktion zu steuern
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables STEM V3 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 umfasst 4 Pins:
- GND-Pin: Der Massepin; verbinden Sie diesen Pin mit dem GND des Arduino.
- R-Pin: Der Pin zur Steuerung des roten Lichts, verbinden Sie diesen Pin mit einem digitalen Ausgang des Arduino.
- Y-Pin: Der Pin zur Steuerung des gelben Lichts, verbinden Sie diesen Pin mit einem digitalen Ausgang des Arduino.
- G-Pin: Der Pin zur Steuerung des grünen Lichts, verbinden Sie diesen Pin mit einem digitalen Ausgang des Arduino.
Wie es funktioniert
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Wie man das Ampelmodul programmiert
- Konfigurieren Sie die Pins eines Arduinos in den digitalen Ausgangsmodus, indem Sie die pinMode()-Funktion verwenden.
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
- Programm zum Einschalten des roten Lichts mithilfe der Funktion digitalWrite():
digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // RED einschalten
digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); //
digitalWrite(PIN_GREEN, LOW);
delay(RED_TIME); // Schalte die rote LED für eine bestimmte Zeit ein
Arduino-Code
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-traffic-light
*/
#define PIN_RED 2 // The Arduino pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 3 // The Arduino pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 4 // The Arduino 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
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino IDE
- Klicken Sie in der Arduino IDE auf die Hochladen-Schaltfläche, um den Code auf den Arduino hochzuladen
- Schauen Sie sich das Ampelmodul an
image source: diyables.io
Es ist wichtig zu beachten, dass die genaue Funktionsweise einer Ampel je nach spezifischem Design und der in verschiedenen Regionen und an Kreuzungen verwendeten Technologie variieren kann. Die oben beschriebenen Grundsätze vermitteln ein allgemeines Verständnis dafür, wie Ampeln den Verkehr steuern und die Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen.
Der obige Code demonstriert die individuelle Lichtsteuerung. Jetzt optimieren wir den Code für eine bessere Optimierung.
Arduino-Code-Optimierung
- Lass uns den Code verbessern, indem wir eine Funktion zur Lichtsteuerung implementieren.
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-traffic-light
*/
#define PIN_RED 2 // The Arduino pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 3 // The Arduino pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 4 // The Arduino 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
}
}
- Lass uns den Code verbessern, indem wir eine For-Schleife verwenden.
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-traffic-light
*/
#define PIN_RED 2 // The Arduino pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 3 // The Arduino pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 4 // The Arduino 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 verbessern, indem wir die millis()-Funktion anstelle von delay() verwenden.
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-traffic-light
*/
#define PIN_RED 2 // The Arduino pin connected to R pin of traffic light module
#define PIN_YELLOW 3 // The Arduino pin connected to Y pin of traffic light module
#define PIN_GREEN 4 // The Arduino 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
}
}
Video Tutorial
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