让【micro bit】模拟交通信号灯

在分叉路口，随处都能看到交通信号灯，信号灯用于显示图形（圆形、箭头、数字），这些图形颜色一般使用多种颜色显示。

交通信号灯

本章中，我们将演示如何使用micro bit控制双色二极管信号灯。
【双色二极管】模拟交通信号灯中的红灯、黄灯和绿灯的切换效果。默认情况下，不显示颜色。当按下【A】键，显示红色；当按下【B】键，显示绿色；当按下【A+B】键，显示黄色。

0 知识点

-认识二极管
-【micro bit】AB按键和引脚0、1、2、GND

项目涉及引脚（来源：microbit.org）

-欧姆定律

1 耗材

-【micro bit】开发板 X 1
-面包片 X 1

面包片

-【micro bit】接口扩展板 X 1

扩展板

-公对公、公对母线若干
-三脚双色二极管（集成电阻） X 1

2 认识二极管

发光二极管简称为LED，这是一种将电能转换成光能的固体半导体器件，由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。根据不同的化合物和波长，可以生产不同的颜色的发光二极管。另外又分为两脚，三脚，四脚，六脚二极管。

发光二极管（来源：百度百科）

3 【双色二极管】

三脚双色二极管（来源：detail.1688.com）

如果将红色和绿色的发光二极管集成在一起，有三个引脚，三个引脚中有一个是公共端，共阳极或者共阴极。接上公共端和红色二极管的引脚，则显示红色，接上绿色引脚和公共端则显示绿色，当两个二极管同时接通，红色和绿色混合，就发出黄色的光，但是这种混合色的一致性比较难把握。

红绿蓝光合成（来源：百度百科）

【案例1】使用一个集成红色和绿色的三脚二极管，形状和电路图如下所示。读者也可以使用二极管和电阻自行组装。

三脚双色二极管

三脚双色二极管电路图（来源：创乐博）

在集成两个二极管的时候，还添加了两个220欧的电阻，这是为了防止电流过大，太大的电流会导致烧坏的二极管。一般发光二极管的电流控制为10~20mA，电流越大，发光二极管的亮度越大。
由于【micro bit】引脚发送的的电压为 0~3V，所以这里使用220欧的电阻，这样依据欧姆定律 I = U / R ，可以计算出电流范围 0~14mA。

4 接线

在【micro bit】开发板中的25个引脚中，有5个大引脚。

五个大引脚

-GND（Ground）为接地端
-P0~P3为通用数字输入和输出（带模拟-数字转换器），可以用它们来输出电压。
-3V为电源输出 或者是 电源输入。
通过扩展板和面包板，将发光二极管的三个脚与【micro bit】引脚连接好，其中红色二极管连接P0引脚，绿色二极管连接P1引脚，共阴极（负级）连接GND引脚。

接线图（来源：创乐博）

默认情况下，二极管不显示颜色。当点击【micro bit】中的【A】键时显示红色，即给P0引脚输出电压；当点击【micro bit】中的【B】键时显示绿色，即给P1引脚输出电压；当点击【A+B】键，显示两种颜色，即混合成黄色。

5 编程

模块代码

注意：我们使用了两种方式向引脚P0和P1写入数据，分别是数字写入和模拟写入。

5.1 数字写入

数字写入值为【0,1】，0表示电压值为0，1表示电压值为3.3V；

5.2 模拟写入

模拟写入的范围【0-1023】，对应的电压值范围【0-3.3V】，当使用【A+B】键时，写入红色二极管的电压为模拟写入，且值远远小于绿色的二极管，这样才能看到黄色效果。

6 效果

视频效果