AI与智能硬件编程入门课

11-5 自动调节红绿灯

课程简介

本课程将带领学生制作一个可以自动调节的红绿灯系统,通过按键控制交通灯的变化,了解基本的电路连接和编程控制原理。

视频:红绿灯搭建演示

目录

  1. 知识点
  2. 学习任务
  3. 项目搭建
  4. 程序设计
  5. 编程要点

一、知识点:自助红绿灯

了解交通信号灯的工作原理及自动控制的基本概念。

自助红绿灯示意图

图1 自助红绿灯

二、学习任务

三、项目搭建

1. 电路图

电路图

图2 电路图

2. 实验材料

Arduino主控板模块、电池盒、100Ω电阻、按键、交通灯模块、开关、软硬导线

实验材料图

图3 实验材料图

3. 实际搭建图

搭建图

图4 搭建图

四、程序设计

1. 流程

定义引脚及变量 → 循环:依次按键切换:只有绿灯亮-只有黄灯亮-只有红灯亮-……

流程图

图5 流程图

2. IDE编程

程序要点:

  1. 初始化:定义引脚及变量
  2. 循环:变量初始为0,按键按下+1,超过2归0
  3. 变量0时,只有绿灯亮
  4. 变量1时,只有黄灯亮
  5. 变量2时,只有红灯亮
IDE程序截图

图5 IDE程序截图

3. 米思奇编程

程序要点:

  1. 初始化:定义引脚及变量
  2. 循环:变量初始为0,按键按下+1,超过2归0
  3. 变量0时,只有绿灯亮
  4. 变量1时,只有黄灯亮
  5. 变量2时,只有红灯亮
米思奇程序截图

图6 米思奇程序截图

五、编程要点

本项目的关键点在于理解状态变化机制:

  1. 使用变量记录当前灯的状态
  2. 按键按下时改变状态变量
  3. 根据状态变量控制不同灯的亮灭
  4. 状态超过最大值时要重置为初始状态