「雕爷学编程」Arduino动手做（34）——三色LED交通灯模块

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试做实验，不管成功与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题，希望能够抛砖引玉。 

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十四：三色LED交通灯模块（红绿黄灯）

LED发光二极管

LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光视效能的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

LED灯主要特点
1、节能：白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4.
2、长寿：寿命可达10万小时以上，对普通家庭照明可谓"一劳永逸"。
3、可以工作在高速状态：节能灯如果频繁的启动或关断，灯丝就会发黑，很快的坏掉，所以更加安全。
4、固态封装，属于冷光源类型。所以它很好运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的设备中，不怕振动。
5、led技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。
6、环保，没有汞的有害物质。LED灯泡的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收。
7、配光技术使LED点光源扩展为面光源，增大发光面，消除眩光，升华视觉效果，消除视觉疲劳。
8、透镜与灯罩一体化设计。透镜同时具备聚光与防护作用，避免了光的重复浪费，让产品更加简洁美观。
9、大功率led平面集群封装，及散热器与灯座一体化设计。充分保障了led散热要求及使用寿命，从根本上满足了LED灯具结构及造型的任意设计，极具LED灯具的鲜明特色。
10、节能显著。采用超高亮大功率led光源，配合高效率电源，比传统白炽灯节电80%以上，相同功率下亮度是白炽灯的10倍。
11、超长寿命50,000小时以上，是传统钨丝灯的50倍以上。LED采用高可靠的先进封装工艺—共晶焊，充分保障LED的超长寿命。
12、无频闪。纯直流工作，消除了传统光源频闪引起的视觉疲劳。
13、绿色环保。不含铅、汞等污染元素，对环境没有任何污染。
14、耐冲击，抗雷力强，无紫外线（UV）和红外线（IR）辐射。无灯丝及玻璃外壳，没有传统灯管碎裂问题，对人体无伤害、无辐射。
15、低热电压下工作，安全可靠。表面温度≤60℃（环境温度Ta=25℃时）。
16、宽电压范围，全球通用LED灯。85V~ 264VAC全电压范围恒流，保证寿命及亮度不受电压波动影响。
17、采用PWM恒流技术，效率高，热量低，恒流精度高。
18、降低线路损耗，对电网无污染。功率因数≥0.9，谐波失真≤20%，EMI符合全球指标，降低了供电线路的电能损耗和避免了对电网的高频干扰污染。
19、通用标准灯头，可直接替换现有卤素灯、白炽灯、荧光灯。
20、发光视效能率可高达80lm/w，多种LED灯色温可选，显色指数高，显色性好。
21、国家越来越重视照明节能及环保问题，已经在大力推行使用LED灯具了。

 

发光二极管可以分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。LED的控制模式有恒流和恒压两种，有多种调光方式，比如模拟调光和PWM调光，大多数的LED都采用的是恒流控制，这样可以保持LED电流的稳定，不易受VF的变化，可以延长LED灯具的使用寿命。

交通灯

交通灯有两种，给机动车看的叫机动车灯，通常指由红、黄、绿（绿为蓝绿）三种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯。绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯黄闪时，已越过停止线的车辆可以继续通行；没有通过的应该减速慢行到停车线前停止并等待，红灯亮时，禁止车辆通行。给行人看的叫人行横道灯，通常指由红、绿（绿为蓝绿）二种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯，红灯停，绿灯行。

 

一些交通灯控制电路图

三色LED交通灯模块（红绿黄灯）

尺寸：56*21*11mm
固定孔：3mm
孔距：15mm
颜色：红 黄 绿
LED：8mm *3
亮度：普通亮度
电压：5V
输入：数字电平
接口：共阴极 红黄绿单独控制
平台：Arduino、单片机

 

/*

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十四：三色LED交通灯模块（红绿黄灯）

*/

 

int redled =11; 

int yellowled =12; 

int greenled =13; 

void setup()

{

pinMode(redled, OUTPUT);

pinMode(yellowled, OUTPUT); 

pinMode(greenled, OUTPUT); 

}

void loop()

{

digitalWrite(redled, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(redled, LOW); 

digitalWrite(yellowled, HIGH);

delay(200);

digitalWrite(yellowled, LOW);

digitalWrite(greenled, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(greenled, LOW);

}

　　

/*

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十四：三色LED交通灯模块（红绿黄灯）实验之二

*/

 

int redled =11; 

int yellowled =12; 

int greenled =13; 

 

void setup()

{

pinMode(redled, OUTPUT);

pinMode(yellowled, OUTPUT); 

pinMode(greenled, OUTPUT); 

}

 

void loop()

{

    changeLights();

    delay(15000);

}

 

void changeLights()

{

    digitalWrite(greenled, LOW);

    digitalWrite(yellowled, HIGH);

    delay(3000);

 

    digitalWrite(yellowled, LOW);

    digitalWrite(redled, HIGH);

    delay(5000);

 

    digitalWrite(yellowled, HIGH);

    delay(2000);

 

    digitalWrite(yellowled, LOW);

    digitalWrite(redled, LOW);

    digitalWrite(greenled, HIGH);

    delay(3000);

}