Arduino 入门到精通 例程5-交通灯
LED模拟交通灯实验实训报告
LED模拟交通灯实验实训报告实验报告：LED模拟交通灯实训1.实验目的本实验旨在通过搭建一个LED模拟交通灯电路，了解LED的使用原理和掌握LED的亮灭控制方法，同时培养学生的实际动手能力和问题解决能力。
2.实验原理LED即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的器件。
它通过直流电流的作用下，在两个半导体材料之间产生电子的跃迁并发出光效果。
模拟交通灯一般由红、黄、绿三种颜色的灯组成，分别代表停、等待和通行三种状态。
在电路中，通过对LED正、负极的控制，可以使LED达到闪烁或亮灭的效果。
3.实验器材- Arduino开发板-面包板-LED灯（红、黄、绿各一个）-杜邦线-220欧姆电阻（3个）4.实验步骤（1）将Arduino开发板与面包板相连。
（2）使用杜邦线将三个LED灯插入面包板上。
（3）将每个LED的一个端口连接到Arduino上的数字输出口。
（4）通过220欧姆电阻的插入，将每个LED的另一个端口与地板（GND）连接。
（5）通过Arduino开发环境编写程序，实现交通灯的闪烁或亮灭效果。
（6）将Arduino开发板与电脑相连，将程序上传至Arduino。
（7）通过Arduino的电源供电，观察LED的亮灭效果。
5.实验结果实验中搭建了一个模拟交通灯电路，通过Arduino控制LED的亮灭效果。
实验结果如下：-红灯亮5秒，绿灯灭；-红灯灭，黄灯亮3秒；-绿灯亮5秒，黄灯灭；-绿灯灭，红灯亮5秒。
6.实验分析本实验通过搭建一个LED模拟交通灯电路，实现了交通灯亮灭的效果，通过Arduino编程控制灯的状态以达到交通灯运行的效果。
实验结果符合预期。
在实验过程中，需要注意以下问题：（1）正确连接LED灯和电阻，确保电流能够正确流过LED灯，避免LED损坏。
（2）编写程序时，需要注意正确选择数字输出口和对应的LED灯，以避免控制错误。
7.实验总结通过本次实验，我了解了LED的使用原理和掌握了LED的亮灭控制方法。
交通灯程序
交通灯程序简介本文档将介绍一个基于Arduino的交通灯程序。
这个程序可以模拟一个交叉路口的交通灯控制系统，通过控制红绿灯的亮灭来实现交通的有序进行。
硬件准备在运行本程序之前，你需要准备以下硬件设备：1.Arduino控制板2.交通灯模块3.杜邦线（用于连接Arduino和交通灯模块）程序结构本程序的结构如下所示：// 引入交通灯控制库#include <TrafficLight.h>// 定义交通灯引脚const int redPin = 13;const int yellowPin = 12;const int greenPin = 11;// 创建交通灯对象TrafficLight trafficLight(redPin, yellowPin, gree nPin);void setup() {// 初始化交通灯trafficLight.init();}void loop() {// 交通灯切换到红灯trafficLight.turnRed();delay(5000); // 停留5秒钟// 交通灯切换到绿灯trafficLight.turnGreen();delay(10000); // 停留10秒钟// 交通灯切换到黄灯trafficLight.turnYellow();delay(2000); // 停留2秒钟}使用说明硬件连接1.将Arduino控制板连接到电脑并打开Arduino开发环境。
2.将交通灯模块的红灯引脚连接到Arduino的13号引脚。
3.将交通灯模块的黄灯引脚连接到Arduino的12号引脚。
4.将交通灯模块的绿灯引脚连接到Arduino的11号引脚。
程序上传1.在Arduino开发环境中打开本程序。
2.选择正确的Arduino控制板和端口。
3.点击“上传”按钮将程序上传到Arduino控制板。
查看结果上传完成后，你可以观察交通灯模块的亮灭来判断交通灯的状态。
ArduBlock零基础编程
一款为 Arduino 设计的图形化编程软件，由上海新车间创客开发。ArduBlock 软件是 Arduino 官方编程环境的第三方软件，目前必须依附于 Arduino 软件下运行，区别于 Arduino 文本式 编程环境，ArduBlock 是以图形化积木搭建的方式编程的，这样的方式会使编程的可视化 和交互性加强，编程门槛降低，即使没有编程经验的人也可以尝试给 Arduino 控制器编写 程序。
ArduBlock 零基础编程套件
---For Arduino
ArduBlock 零基础编程套件是科易互动科技最新推出的一款基于 Arduino 爱好者的图形化编 程学习套件,大大降低了爱好者的学习难度，所有编程都可以通过搭积木的方式，把高级的 计算机语言和专业的语法，简化为一个个模块，堆砌在一起。最后和 Arduino 开发板互动， 做出激动人心的效果。
简单，但不至于太简单
传统开发板往往过于复杂，有很多附件，例如液晶显示屏，按钮，发光二级管，７段数码 管等等。开发板展示了其一切功能。Arduino 板上显示的功能数量是绝对最小值，如果要实现 功能扩展，只需增加 Shield（盾）。Arduino Shield 有成百上千，从液晶显示屏到无线上网 技术，但要增加多少 Shield 由用户自己定。扩展 Shield 的功能也容易，对于制作扩展 Shield 功能的人还会有商业上的刺激。 非芯片制造商制造 Arduino 开发板不是由芯片制造商设计的。为什么强调这点呢？因为芯片制造商为了突出自 己的产品与众不同，他们常常会添加一些奇怪的东西。而 Arduino 强调微控器间的共同性而 不是差异性。这就意味着 Arduino 是一个绝佳的初学者平台，只要在 Arduino 板上可以做的 事情，您在其他任何的微控制器上都可以做。这一基本特征将伴随您很长时间。
arduino红绿灯模块内部原理
arduino红绿灯模块内部原理Arduino红绿灯模块内部原理引言：红绿灯是城市交通管理中常见的信号灯，它通过不同颜色的灯光来指示交通参与者何时停止和何时前行。
在现代交通系统中，红绿灯模块的使用已经变得非常普遍。
本文将介绍Arduino红绿灯模块的内部原理，解释它是如何工作的。
一、硬件组成Arduino红绿灯模块由以下几个主要组件组成：1. Arduino控制器：Arduino是一款开源的微控制器平台，它具有易于使用的编程环境和丰富的库函数，可以方便地控制各种外部设备。
2. LED灯：红绿灯模块通常包含三个LED灯，分别是红色、黄色和绿色。
这些LED灯通过控制电路与Arduino控制器连接。
3. 电阻：为了限制电流，红绿灯模块中通常会使用电阻来保护LED 灯。
二、工作原理红绿灯模块的工作原理如下：1. 初始化：当红绿灯模块上电时，Arduino控制器会进行初始化操作，包括设置引脚模式和初始化LED灯的状态。
2. 状态切换：红绿灯模块根据预设的时间间隔来切换不同的状态。
通常情况下，红灯亮红色，黄灯亮黄色，绿灯亮绿色。
这些状态的切换是通过Arduino控制器的程序来实现的。
3. 电路控制：Arduino控制器通过控制电路来控制LED灯的亮灭。
当需要亮起某个颜色的灯时，Arduino控制器会向相应的引脚发送高电平信号，从而使LED灯点亮。
反之，当需要熄灭某个颜色的灯时，Arduino控制器会向相应的引脚发送低电平信号，从而使LED 灯熄灭。
4. 时间控制：红绿灯模块的时间控制是通过Arduino控制器的程序来实现的。
程序中使用计时器来计算每个状态的持续时间，并在时间到达时切换到下一个状态。
三、程序设计红绿灯模块的程序设计是通过Arduino编程环境完成的。
以下是一个简单的程序示例，用于控制红绿灯的状态切换：```void setup() {pinMode(RED_PIN, OUTPUT);pinMode(YELLOW_PIN, OUTPUT);pinMode(GREEN_PIN, OUTPUT);}void loop() {digitalWrite(RED_PIN, HIGH);delay(RED_DELAY);digitalWrite(RED_PIN, LOW);digitalWrite(YELLOW_PIN, HIGH);delay(YELLOW_DELAY);digitalWrite(YELLOW_PIN, LOW);digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH);delay(GREEN_DELAY);digitalWrite(GREEN_PIN, LOW);}```在这个示例程序中，我们使用了三个常量来表示红、黄、绿灯的引脚号和状态切换的时间间隔。
单片机c语言程序设计---C51-交通灯实验报告
单片机c语言程序设计---C51-交通灯实验报告课程名称：单片机c语言设计实验类型：设计型实验实验项目名称： C51-交通灯实验一、实验目的和要求1.熟悉单片机的硬件结构及其工作原理2.掌握单片机的C51编程二、实验内容和原理（1）硬件设计使用P1端口连接VD1、VD2、VD3，模拟路口东面的红、黄、绿灯；P0端口连接VD9、VD10、VD11，模拟路口西面的红、黄、绿灯；P3端口连接VD17、VD18、VD19，模拟路口南面的红、黄、绿灯；P2端口连接VD25、VD26、VD27，模拟路口北面的红、黄、绿灯。
路口红绿灯的显示规律为：①南面和北面显示红灯（即VD17和VD25为红灯）时，东面和西面显示绿灯（即VD3和VD11为绿灯）。
②南面和北面，东面和西面都变成黄灯。
③南面和北面显示绿灯，东面和西面显示红灯④南面和北面，东面和西面都变成黄灯，然后再从①进行循环（需注意：此处设置的黄灯显示时长应短于红灯或绿灯的显示时长）（2）protues仿真通过Keil编译后，利用protues软件进行仿真。
在protues ISIS 编译环境中绘制仿真电路图，将编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。
启动仿真，观察仿真结果。
三、主要仪器设备四、操作方法与实验步骤1.按照硬件设计在protues上按照所给硬件设计绘制电路图。
2.在keil上进行编译后生成“xxx.hex”文件。
3.编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。
启动仿真，观察仿真结果。
五、实验结果与分析void S_N(void){VD1=0;VD9=0;VD19=0;VD27=0;Delay(1000);VD1=1;VD9=1;VD19=1;VD27=1;}int main (void) {while(1){E_W();NOT();S_N();NOT();}}六、讨论和心得。
基于Arduino的十字路口交通灯控制设计
基于Arduino的十字路口交通灯控制设计1. 引言本文档介绍了基于Arduino的十字路通灯控制设计方案。
交通信号灯是城市交通管理中不可或缺的一部分，通过合理地控制交通灯的信号，可以提高交通效率和安全性。
本设计方案基于Arduino 开发板，利用其强大的功能和易编程性，实现了十字路通灯的智能控制。
2. 设备和材料- Arduino开发板- 交通灯模块- 连接线- 蜂鸣器（可选）- 电源3. 硬件连接根据具体的硬件设备，将Arduino开发板与交通灯模块、蜂鸣器等连接起来。
具体的硬件连接可以参考相关设备的使用手册或说明书。
4. 程序设计4.1. Arduino开发环境首先，安装Arduino开发环境并连接Arduino开发板。
打开Arduino开发环境，选择适配于你的开发板的端口。
4.2. 编写代码使用Arduino开发环境编写代码，实现交通灯的控制逻辑。
以下是一个简单的代码示例：int redPin = 2;int yellowPin = 3;int greenPin = 4;void setup() {pinMode(redPin, OUTPUT);pinMode(yellowPin, OUTPUT);pinMode(greenPin, OUTPUT);}void loop() {// 红灯亮10秒digitalWrite(redPin, HIGH); digitalWrite(yellowPin, LOW); digitalWrite(greenPin, LOW); delay();// 绿灯亮10秒digitalWrite(redPin, LOW); digitalWrite(yellowPin, LOW); digitalWrite(greenPin, HIGH); delay();// 黄灯亮2秒digitalWrite(redPin, LOW); digitalWrite(yellowPin, HIGH); digitalWrite(greenPin, LOW); delay(2000);}以上代码使用了三个输出引脚分别控制红灯、黄灯和绿灯。
实验五交通灯控制
操作规则实现电路
功能：根据交通红绿灯控制器的功能要求，确定不同工作状态下计时器的计数值。可用8位计数器来实现定时计数。
正常运行时，计数器按照规定的定时要求加1计数；若要人工放行某方向，只要使计时器运行到该放行状态的最后一刻时，计时器保持此时的计数值，使红绿灯信号生成器暂停状态的转移即可。
*
再按下键2，表示欲人工放行B方向，则相应LED有显示；同时两个方向的红绿灯按正常运行规律自动切换，当运行到放行B方向时，则保持放行该方向。
再按下键3，表示清除人工方向的控制，则交通灯开始自动转换红黄绿灯的状态。
3
2
1
4
*
1
2
3
4
5
6
预习时请画出其状态转移图。
*
设计方案的选择
01
图文混合设计方法：先将电路划分为几个子模块，每个子模块由Verilog HDL语言描述实现，然后生成逻辑符号，顶层文件采用图形文件来实现。
02
纯文本描述方法：每个子模块和顶层电路的连接关系都采用Verilog HDL语言描述实现，对子模块的调用采用模块元件例化的方法。
起始状态的选择
采用log2N个触发器来表示这N个状态 采用N个触发器来表示这N个状态——称为一位热码状态机编码（One-Hot State Machine Encoding）。
状态编码
采用Verilog HDL语言实现基于状态机的设计，就是在时钟信号的触发下，完成两项任务： 用case或if-else语句描述出状态的转移； 描述状态机的输出信号。
在线校验
下载后，仔细观察：红绿灯应按设定的时间规律自动切换，D1~D8八个LED分别对应的是：A方向的红黄绿，B方向的红黄绿，A方向的放行状态，B方向的放行状态。
单片机交通灯电路设计及步骤
设计一个单片机交通灯电路是一个常见的项目。
下面是一般的步骤：1. 确定需求：首先确定你想要设计的交通灯系统的功能和需求，例如红绿灯的时间间隔、黄灯时间等。
2. 选择单片机：选择一个适合的单片机，如Arduino、Raspberry Pi等。
确保单片机有足够的GPIO引脚用于控制灯光。
3. 连接电路：将交通灯与单片机进行连接。
使用适当的电阻和电线将LED灯连接到单片机的GPIO引脚。
确保引脚的输入输出匹配。
4. 编程：使用单片机开发平台（如Arduino IDE）编写程序来控制交通灯的状态和时间。
通过编程设置引脚的电平状态，以控制LED灯的亮灭。
5. 代码调试：将编写好的程序上传到单片机，并进行调试。
确保交通灯按照预期工作。
6. 完善系统：根据需要优化和调整交通灯的时间控制和功能。
7. 测试和验证：通过模拟或实际测试验证交通灯系统的功能和稳定性。
请注意，这只是一个简单的概述，实际的实现可能会更复杂，需要根据具体的要求和平台进行调整。
在开始实际设计之前，确保你有足够的电子电路和编程知识，以及相关的工具和材料。
此外，确保遵循安全操作和规范，以防止任何电路或设备损坏或意外发生。
以下是设计单片机交通灯电路的详细步骤：1. 确定交通灯的控制方式：确定你想要实现的交通灯控制方式，例如固定时间间隔、按需控制等。
2. 准备硬件材料：获取所需的硬件材料，包括单片机（如Arduino）、LED灯（红、黄、绿三色）、面包板、适配器和电源等。
3. 连接电路：使用面包板将单片机和LED灯进行连接。
连接的具体步骤如下：- 将单片机的GPIO引脚与相应的LED灯引脚连接。
例如，将红灯连接到一个GPIO引脚上，将黄灯和绿灯分别连接到其他GPIO引脚上。
- 使用适当的电阻将每个LED灯连接到电源。
电阻的值应根据LED的额定电压和电流来确定，以保护LED灯不受过大的电流影响。
- 连接单片机的电源和适配器，并确保电路连接正确。
4. 编写程序：使用适当的集成开发环境（IDE）或编程软件编写程序，以控制交通灯的状态和时间。
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Arduino 入门到精通例程5
5.交通灯设计实验
上面我们已经完成了单个小灯的控制实验，接下来我们就来做一个稍微复杂一点的交通灯实验，其实聪明的朋友们可以看出来这个实验就是将上面单个小灯的实验扩展成3 个颜色的小灯，就可以实现我们模拟交通灯的实验了。
我们完成这个实验所需的元件除了Arduino 控制器和下载线还需要的硬件如下：
红色M5 直插LED*1
黄色M5 直插LED*1
绿色M5 直插LED*1
220Ω电阻*3
面包板*1
面包板跳线*1 扎
准备好上述元件我们就可以开工了，我们可以按照上面小灯闪烁的实验举一反三，下面是我们提供参考的原理图，我们使用的分别是数字10、7、4、接口.
既然是交通灯模拟实验，红黄绿三色小灯闪烁时间就要模拟真实的交通灯，我们使用Arduino 的delay（）函数来控制延时时间，相对于C 语言就要简单许多了。
下面是一段参考程序：
int redled =10; //定义数字10 接口
int yellowled =7; //定义数字7 接口
int greenled =4; //定义数字4 接口
void setup()
{
pinMode(redled, OUTPUT);//定义红色小灯接口为输出接口
pinMode(yellowled, OUTPUT); //定义黄色小灯接口为输出接口
pinMode(greenled, OUTPUT); //定义绿色小灯接口为输出接口
}
void loop()
{
digitalWrite(redled, HIGH);//点亮红色小灯
delay(1000);//延时1 秒
digitalWrite(redled, LOW); //熄灭红色小灯
digitalWrite(yellowled, HIGH);//点亮黄色小灯
delay(200);//延时0.2 秒
digitalWrite(yellowled, LOW);//熄灭黄色小灯
digitalWrite(greenled, HIGH);//点亮绿色小灯
delay(1000);//延时1 秒
digitalWrite(greenled, LOW);//熄灭绿色小灯
}
下载程序完成后就可以看到我们自己设计控制的交通灯了。