ESP32 - Ampel
Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie das Ampelmodul mit ESP32 und MicroPython steuern. Wir behandeln:
- Wie Sie ein Ampelmodul an den ESP32 anschließen
- Wie Sie MicroPython-Code für den ESP32 schreiben, um ein Ampelmodul zu steuern
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables ESP32 Starter-Kit (ESP32 enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Überblick über Traffic Light Module
Pinbelegung
Das Ampelmodul hat vier Pins.
- GND-Pin: Verbinden Sie diesen Masse-Pin mit GND des ESP32.
- R-Pin: Dieser Pin steuert das rote Licht. Verbinden Sie ihn mit einem digitalen Ausgang des ESP32.
- Y-Pin: Dieser Pin steuert das gelbe Licht. Verbinden Sie ihn mit einem digitalen Ausgang des ESP32.
- G-Pin: Dieser Pin steuert das grüne Licht. Verbinden Sie ihn mit einem digitalen Ausgang des ESP32.
Funktionsweise
Verdrahtungsdiagramm
- So verbinden Sie ESP32 und Ampel mit einem Breadboard
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
- So verbinden Sie ESP32 und Ampel mit einem Schraubklemmen-Breakout-Board
ESP32 MicroPython-Code
/*
* Dieser ESP32 MicroPython Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 MicroPython Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32-micropython/esp32-micropython-traffic-light
*/
import machine
import time
# Define pin numbers (you can change these to match your wiring)
PIN_RED = 25 # The ESP32 pin GPIO25 connected to the traffic light module's red pin
PIN_YELLOW = 26 # The ESP32 pin GPIO26 connected to the traffic light module's yellow pin
PIN_GREEN = 27 # The ESP32 pin GPIO27 connected to the traffic light module's green pin
# Define times in seconds (MicroPython uses seconds for time.sleep)
RED_TIME = 4 # RED time in seconds
YELLOW_TIME = 4 # YELLOW time in seconds
GREEN_TIME = 4 # GREEN time in seconds
# Setup pins as output
red = machine.Pin(PIN_RED, machine.Pin.OUT)
yellow = machine.Pin(PIN_YELLOW, machine.Pin.OUT)
green = machine.Pin(PIN_GREEN, machine.Pin.OUT)
# Main loop
while True:
# Red light on
red.value(1) # turn on red
yellow.value(0) # turn off yellow
green.value(0) # turn off green
time.sleep(RED_TIME) # keep red light on for the defined period
# Yellow light on
red.value(0) # turn off red
yellow.value(1) # turn on yellow
green.value(0) # turn off green
time.sleep(YELLOW_TIME) # keep yellow light on for the defined period
# Green light on
red.value(0) # turn off red
yellow.value(0) # turn off yellow
green.value(1) # turn on green
time.sleep(GREEN_TIME) # keep green light on for the defined period
Schnelle Schritte
Hier finden Sie eine Anleitung, wie Sie Ihren MicroPython-Code mit der Thonny IDE auf dem ESP32 einrichten und ausführen:
- Stellen Sie sicher, dass die Thonny IDE auf Ihrem Computer installiert ist.
- Vergewissern Sie sich, dass die MicroPython-Firmware auf Ihrem ESP32-Board installiert ist.
- Wenn Sie zum ersten Mal einen ESP32 mit MicroPython verwenden, lesen Sie die Anleitung ESP32 MicroPython Getting Started mit Schritt-für-Schritt-Anweisungen.
- Verbinden Sie das ESP32-Board gemäß dem Schaltplan mit dem Ampelmodul.
- Verbinden Sie das ESP32-Board über ein USB-Kabel mit Ihrem Computer.
- Öffnen Sie die Thonny IDE auf Ihrem Computer.
- Gehen Sie in der Thonny IDE zu Tools Options.
- Wählen Sie im Reiter Interpreter im Dropdown-Menü MicroPython (ESP32) aus.
- Stellen Sie sicher, dass der richtige Port ausgewählt ist. Die Thonny IDE erkennt ihn normalerweise automatisch, eventuell müssen Sie ihn aber manuell auswählen (z. B. COM12 unter Windows oder /dev/ttyACM0 unter Linux).
- Kopieren Sie den bereitgestellten MicroPython-Code und fügen Sie ihn in den Editor von Thonny ein.
- Speichern Sie den Code auf Ihrem ESP32:
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Save oder drücken Sie Ctrl+S.
- Wählen Sie im Speicherdialog MicroPython device.
- Nennen Sie die Datei main.py.
- Klicken Sie auf die grüne Schaltfläche Run (oder drücken Sie F5), um das Skript auszuführen.
- Beobachten Sie den Zustand der Ampel.
Ampeln funktionieren je nach ihrer Auslegung an jedem Ort unterschiedlich. Hier ist eine einfache Erklärung, wie Ampeln den Verkehr regeln.
Mit dem obigen Code können Sie jedes Licht einzeln steuern. Nun verbessern wir den Code, damit er besser funktioniert.
ESP32 MicroPython-Code-Optimierung
- Verbessern wir den Code, indem wir eine Funktion zur Steuerung des Lichts erstellen.
/*
* Dieser ESP32 MicroPython Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 MicroPython Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32-micropython/esp32-micropython-traffic-light
*/
import machine
import time
# Define pin numbers (you can change these to match your wiring)
PIN_RED = 25 # The ESP32 pin GPIO25 connected to the traffic light module's red pin
PIN_YELLOW = 26 # The ESP32 pin GPIO26 connected to the traffic light module's yellow pin
PIN_GREEN = 27 # The ESP32 pin GPIO27 connected to the traffic light module's green pin
# Define times in seconds (MicroPython uses seconds for time.sleep)
RED_TIME = 2 # RED time in seconds
YELLOW_TIME = 1 # YELLOW time in seconds
GREEN_TIME = 2 # GREEN time in seconds
# Define indexes
RED = 0
YELLOW = 1
GREEN = 2
# Setup pins as output and store them in a list
pins = [
machine.Pin(PIN_RED, machine.Pin.OUT),
machine.Pin(PIN_YELLOW, machine.Pin.OUT),
machine.Pin(PIN_GREEN, machine.Pin.OUT)
]
# Define the times array
times = [RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME]
def trafic_light_on(light):
for i in range(RED, GREEN + 1):
if i == light:
pins[i].value(1) # turn on
else:
pins[i].value(0) # turn off
# Main loop
while True:
# Red light on
trafic_light_on(RED)
time.sleep(times[RED]) # keep red light on during a period of time
# Yellow light on
trafic_light_on(YELLOW)
time.sleep(times[YELLOW]) # keep yellow light on during a period of time
# Green light on
trafic_light_on(GREEN)
time.sleep(times[GREEN]) # keep green light on during a period of time
- Wir können den Code mit einer for-Schleife verbessern.
/*
* Dieser ESP32 MicroPython Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 MicroPython Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32-micropython/esp32-micropython-traffic-light
*/
import machine
import time
# Define pin numbers (you can change these to match your wiring)
PIN_RED = 25 # The ESP32 pin GPIO25 connected to the traffic light module's red pin
PIN_YELLOW = 26 # The ESP32 pin GPIO26 connected to the traffic light module's yellow pin
PIN_GREEN = 27 # The ESP32 pin GPIO27 connected to the traffic light module's green pin
# Define times in milliseconds (MicroPython can handle time in milliseconds with time.sleep_ms)
RED_TIME = 2000 # RED time in milliseconds
YELLOW_TIME = 1000 # YELLOW time in milliseconds
GREEN_TIME = 2000 # GREEN time in milliseconds
# Define indexes
RED = 0
YELLOW = 1
GREEN = 2
# Setup pins as output and store them in a list
pins = [
machine.Pin(PIN_RED, machine.Pin.OUT),
machine.Pin(PIN_YELLOW, machine.Pin.OUT),
machine.Pin(PIN_GREEN, machine.Pin.OUT)
]
# Define the times array
times = [RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME]
def trafic_light_on(light):
for i in range(RED, GREEN + 1):
if i == light:
pins[i].value(1) # turn on
else:
pins[i].value(0) # turn off
# Main loop
while True:
for light in range(RED, GREEN + 1):
trafic_light_on(light)
time.sleep_ms(times[light]) # keep light on during a period of time
- Verbessern wir den Code, indem wir die Funktion millis() anstelle von time.sleep() verwenden.
/*
* Dieser ESP32 MicroPython Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser ESP32 MicroPython Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/esp32-micropython/esp32-micropython-traffic-light
*/
import machine
import time
# Define pin numbers (you can change these to match your wiring)
PIN_RED = 25 # The ESP32 pin GPIO25 connected to the traffic light module's red pin
PIN_YELLOW = 26 # The ESP32 pin GPIO26 connected to the traffic light module's yellow pin
PIN_GREEN = 27 # The ESP32 pin GPIO27 connected to the traffic light module's green pin
# Define times in milliseconds (MicroPython can handle time in milliseconds with time.sleep_ms)
RED_TIME = 2000 # RED time in milliseconds
YELLOW_TIME = 1000 # YELLOW time in milliseconds
GREEN_TIME = 2000 # GREEN time in milliseconds
# Define indexes
RED = 0
YELLOW = 1
GREEN = 2
# Setup pins as output and store them in a list
pins = [
machine.Pin(PIN_RED, machine.Pin.OUT),
machine.Pin(PIN_YELLOW, machine.Pin.OUT),
machine.Pin(PIN_GREEN, machine.Pin.OUT)
]
# Define the times array
times = [RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME]
# Initialize variables
last_time = time.ticks_ms()
light = RED # start with RED light
def trafic_light_on(light):
for i in range(RED, GREEN + 1):
if i == light:
pins[i].value(1) # turn on
else:
pins[i].value(0) # turn off
# Initialize the first light
trafic_light_on(light)
# Main loop
while True:
current_time = time.ticks_ms()
if time.ticks_diff(current_time, last_time) > times[light]:
light += 1
if light >= 3:
light = RED # reset to RED for a new cycle
trafic_light_on(light)
last_time = current_time
# TO DO: your other code
Video Tutorial
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