아두이노 나노 교통 신호등
이 튜토리얼은 아두이노 나노를 이용하여 교통 신호등 모듈을 제어하는 방법에 대해 안내합니다. 구체적으로, 다음과 같은 내용을 다룰 예정입니다:
- 교통 신호등 모듈과 아두이노 나노 사이의 연결을 설정하기
- RGB 교통 신호등 모듈을 관리하기 위해 아두이노 나노 프로그래밍하기
- Delay() 함수에 의존하지 않고 RGB 교통 신호등 모듈을 조절하기 위해 아두이노 나노 프로그래밍을 구현하기
준비물
| 1 | × | 아두이노 나노 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | USB A to Mini-B USB 케이블 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 신호등 모듈 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | 점퍼케이블 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노용 스크루 터미널 확장 보드 | 쿠팡 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노용 브레이크아웃 확장 보드 | 아마존 | |
| 1 | × | (추천) 아두이노 나노용 전원 분배기 | 쿠팡 | 아마존 |
공개: 이 섹션에서 제공된 링크 중 일부는 제휴 링크입니다. 이 링크를 통해 구매한 경우 추가 비용없이 수수료를 받을 수 있습니다. 지원해 주셔서 감사합니다.
교통 신호등 모듈에 관하여
핀배열
신호등 모듈은 네 개의 핀으로 구성됩니다:
- GND 핀: 이 핀을 아두이노 나노의 GND에 연결하세요.
- R 핀: 빨간색 빛을 제어합니다; 이 핀을 아두이노 나노의 디지털 출력에 연결하세요.
- Y 핀: 노란색 빛을 관리합니다; 이 핀을 아두이노 나노의 디지털 출력에 연결하세요.
- G 핀: 초록색 빛을 지배합니다; 이 핀을 아두이노 나노의 디지털 출력에 연결하세요.
작동 원리
선연결
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
Arduino Nano와 기타 부품에 전원을 공급하는 가장 효과적인 방법은 다음 링크를 참조하세요: 아두이노 나노 전원 공급 방법.
신호등 모듈 프로그래밍 방법
pinMode() 함수를 사용하여 아두이노 나노의 핀을 디지털 출력 모드로 설정하세요.
Certainly, here is the code without any additional phrases or comments:
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
digitalWrite() 함수를 사용하여 빨간색 불을 켜는 프로그램:
digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // 빨간색 켜기
digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); //
digitalWrite(PIN_GREEN, LOW);
delay(RED_TIME); // 일정 시간 동안 빨간색 LED를 켜져 있게 함
아두이노 나노 코드
/*
* 이 Arduino Nano 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 Arduino Nano 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-traffic-light
*/
#define PIN_RED 3 // 아두이노 나노 핀, 트래픽 라이트 모듈의 R 핀에 연결됨
#define PIN_YELLOW 4 // 아두이노 나노 핀, 트래픽 라이트 모듈의 Y 핀에 연결됨
#define PIN_GREEN 5 // 아두이노 나노 핀, 트래픽 라이트 모듈의 G 핀에 연결됨
#define RED_TIME 4000 // 밀리초 단위의 RED 시간
#define YELLOW_TIME 4000 // 밀리초 단위의 YELLOW 시간
#define GREEN_TIME 4000 // 밀리초 단위의 GREEN 시간
void setup() {
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
}
// loop 함수는 무한히 반복됩니다
void loop() {
// 빨간 불 켜짐
digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // 켜기
digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // 끄기
digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // 끄기
delay(RED_TIME); // 일정 시간 동안 빨간 불을 켜둡니다
// 노란 불 켜짐
digitalWrite(PIN_RED, LOW); // 끄기
digitalWrite(PIN_YELLOW, HIGH); // 켜기
digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // 끄기
delay(YELLOW_TIME); // 일정 시간 동안 노란 불을 켜둡니다
// 초록 불 켜짐
digitalWrite(PIN_RED, LOW); // 끄기
digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // 끄기
digitalWrite(PIN_GREEN, HIGH); // 켜기
delay(GREEN_TIME); // 일정 시간 동안 초록 불을 켜둡니다
}
사용 방법
- 위의 코드를 복사하고 Arduino IDE로 엽니다
- Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 Arduino Nano에 코드를 업로드합니다
- 신호등 모듈을 확인하세요
교통 신호등의 정확한 작동 방식은 다양한 지역과 교차로에서 사용되는 특정 설계와 기술에 따라 달라질 수 있다는 점을 주목하는 것이 중요합니다. 위에서 설명한 원리들은 교통 신호등이 교통을 관리하고 도로의 안전을 향상시키는 방식에 대한 일반적인 이해를 제공합니다.
위 코드는 개별 조명 제어를 보여줍니다. 이제 코드를 개선하여 최적화를 더 잘 진행해봅시다.
아두이노 나노 코드 최적화
코드를 개선하기 위해 조명 제어 기능을 구현합시다.
/*
* 이 Arduino Nano 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 Arduino Nano 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-traffic-light
*/
#define PIN_RED 3 // 아두이노 나노 핀이 교통 신호등 모듈의 R 핀에 연결됨
#define PIN_YELLOW 4 // 아두이노 나노 핀이 교통 신호등 모듈의 Y 핀에 연결됨
#define PIN_GREEN 5 // 아두이노 나노 핀이 교통 신호등 모듈의 G 핀에 연결됨
#define RED_TIME 2000 // 밀리초 단위의 빨간색 시간
#define YELLOW_TIME 1000 // 밀리초 단위의 노란색 시간
#define GREEN_TIME 2000 // 밀리초 단위의 초록색 시간
#define RED 0 // 배열 내의 인덱스
#define YELLOW 1 // 배열 내의 인덱스
#define GREEN 2 // 배열 내의 인덱스
const int pins[] = { PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN };
const int times[] = { RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME };
void setup() {
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
}
// loop 함수는 무한히 반복됨
void loop() {
// 빨간 불 켜기
trafic_light_on(RED);
delay(times[RED]); // 일정 시간 동안 빨간 불 유지
// 노란 불 켜기
trafic_light_on(YELLOW);
delay(times[YELLOW]); // 일정 시간 동안 노란 불 유지
// 초록 불 켜기
trafic_light_on(GREEN);
delay(times[GREEN]); // 일정 시간 동안 초록 불 유지
}
void trafic_light_on(int light) {
for (int i = RED; i <= GREEN; i++) {
if (i == light)
digitalWrite(pins[i], HIGH); // 켜기
else
digitalWrite(pins[i], LOW); // 끄기
}
}
for 반복문을 사용하여 코드를 개선해 보자.
/*
* 이 Arduino Nano 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 Arduino Nano 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-traffic-light
*/
#define PIN_RED 3 // Arduino Nano 보드의 R 핀에 연결된 핀
#define PIN_YELLOW 4 // Arduino Nano 보드의 Y 핀에 연결된 핀
#define PIN_GREEN 5 // Arduino Nano 보드의 G 핀에 연결된 핀
#define RED_TIME 2000 // 밀리초 단위의 빨강 시간
#define YELLOW_TIME 1000 // 밀리초 단위의 노랑 시간
#define GREEN_TIME 2000 // 밀리초 단위의 초록 시간
#define RED 0 // 배열에서의 인덱스
#define YELLOW 1 // 배열에서의 인덱스
#define GREEN 2 // 배열에서의 인덱스
const int pins[] = {PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN};
const int times[] = {RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME};
void setup() {
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
}
// loop 함수는 무한히 반복됨
void loop() {
for (int light = RED; light <= GREEN; light ++) {
trafic_light_on(light);
delay(times[light]); // 일정 시간 동안 불을 켜둠
}
}
void trafic_light_on(int light) {
for (int i = RED; i <= GREEN; i ++) {
if (i == light)
digitalWrite(pins[i], HIGH); // 켜기
else
digitalWrite(pins[i], LOW); // 끄기
}
}
delay() 대신 millis() 함수를 사용하여 코드를 개선해 봅시다.
/*
* 이 Arduino Nano 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
* 이 Arduino Nano 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
* 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
* https://newbiely.kr/tutorials/arduino-nano/arduino-nano-traffic-light
*/
#define PIN_RED 3 // 아두이노 나노 핀이 신호등 모듈의 R 핀에 연결됨
#define PIN_YELLOW 4 // 아두이노 나노 핀이 신호등 모듈의 Y 핀에 연결됨
#define PIN_GREEN 5 // 아두이노 나노 핀이 신호등 모듈의 G 핀에 연결됨
#define RED_TIME 2000 // RED 시간(밀리초)
#define YELLOW_TIME 1000 // YELLOW 시간(밀리초)
#define GREEN_TIME 2000 // GREEN 시간(밀리초)
#define RED 0 // 배열에서의 인덱스
#define YELLOW 1 // 배열에서의 인덱스
#define GREEN 2 // 배열에서의 인덱스
const int pins[] = { PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN };
const int times[] = { RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME };
unsigned long last_time = 0;
int light = RED; // 시작은 RED에서
void setup() {
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
trafic_light_on(light);
last_time = millis();
}
// loop 함수는 무한히 반복됨
void loop() {
if ((millis() - last_time) > times[light]) {
light++;
if (light >= 3)
light = RED; // 새로운 사이클
trafic_light_on(light);
last_time = millis();
}
// 할 일: 여러분의 다른 코드
}
void trafic_light_on(int light) {
for (int i = RED; i <= GREEN; i++) {
if (i == light)
digitalWrite(pins[i], HIGH); // 켜기
else
digitalWrite(pins[i], LOW); // 끄기
}
}
동영상
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