「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);

}


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