아두이노 - 신호등 | Arduino - Traffic Light

이 튜토리얼에서는 아두이노를 사용하여 신호등 모듈을 제어하는 방법을 배우게 됩니다. 자세히 말하자면, 우리는 다음을 배우게 됩니다:

준비물

1×Arduino Uno Amazon
1×USB 2.0 cable type A/B 쿠팡 | Amazon
1×Traffic Light Module 쿠팡 | Amazon
1×Jumper Wires Amazon
1×(Optional) 9V Power Adapter for Arduino Amazon
1×(Recommended) Screw Terminal Block Shield for Arduino Uno 쿠팡 | Amazon
1×(Recommended) Breadboard Shield For Arduino Uno 쿠팡 | Amazon
1×(Recommended) Enclosure For Arduino Uno Amazon
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교통 신호등 모듈에 대하여

핀배열

교통 신호등 모듈에는 4개의 핀이 포함됩니다:

  • GND 핀: 그라운드 핀, 이 핀을 Arduino의 GND에 연결하세요.
  • R 핀: 빨간색 빛을 제어하는 핀, 이 핀을 Arduino의 디지털 출력에 연결하세요.
  • Y 핀: 노란색 빛을 제어하는 핀, 이 핀을 Arduino의 디지털 출력에 연결하세요.
  • G 핀: 초록색 빛을 제어하는 핀, 이 핀을 Arduino의 디지털 출력에 연결하세요.
Traffic Light Pinout

작동 방식

선연결

Arduino traffic light Wiring Diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

신호등 모듈 프로그래밍 방법

pinMode() 함수를 사용하여 아두이노의 핀을 디지털 출력 모드로 설정하세요.

pinMode(PIN_RED, OUTPUT); pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT); pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);

digitalWrite() 함수를 사용하여 빨간색 불을 켜는 프로그램:

digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // 레드 켜기 digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); delay(RED_TIME); // 일정 시간 동안 레드 LED를 켜둠

아두이노 코드

/* * 이 Arduino 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino/arduino-traffic-light */ #define PIN_RED 2 // 교통 신호등 모듈의 R 핀에 연결된 아두이노 핀 #define PIN_YELLOW 3 // 교통 신호등 모듈의 Y 핀에 연결된 아두이노 핀 #define PIN_GREEN 4 // 교통 신호등 모듈의 G 핀에 연결된 아두이노 핀 #define RED_TIME 4000 // 밀리초 단위의 빨간색 시간 #define YELLOW_TIME 4000 // 밀리초 단위의 노란색 시간 #define GREEN_TIME 4000 // 밀리초 단위의 초록색 시간 void setup() { pinMode(PIN_RED, OUTPUT); pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT); pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT); } // loop 함수는 계속해서 영원히 실행됩니다 void loop() { // 빨간색 신호등 켜기 digitalWrite(PIN_RED, HIGH); // 켜기 digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // 끄기 digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // 끄기 delay(RED_TIME); // 일정 시간 동안 빨간색 신호등을 켜둡니다 // 노란색 신호등 켜기 digitalWrite(PIN_RED, LOW); // 끄기 digitalWrite(PIN_YELLOW, HIGH); // 켜기 digitalWrite(PIN_GREEN, LOW); // 끄기 delay(YELLOW_TIME); // 일정 시간 동안 노란색 신호등을 켜둡니다 // 초록색 신호등 켜기 digitalWrite(PIN_RED, LOW); // 끄기 digitalWrite(PIN_YELLOW, LOW); // 끄기 digitalWrite(PIN_GREEN, HIGH); // 켜기 delay(GREEN_TIME); // 일정 시간 동안 초록색 신호등을 켜둡니다 }

사용 방법

  • 위의 코드를 복사하고 아두이노 IDE로 열기
  • 아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 아두이노에 업로드하기
  • 교통 신호등 모듈을 확인하기
Arduino traffic light module
image source: diyables.io

교통 신호등의 정확한 작동 방식은 다양한 지역 및 교차로에서 사용되는 구체적인 설계 및 기술에 따라 달라질 수 있음을 유념하는 것이 중요합니다. 위에 설명된 원리들은 교통을 관리하고 도로의 안전을 증진시키기 위해 교통 신호등이 어떻게 작동하는지에 대한 일반적인 이해를 제공합니다.

위의 코드는 개별 조명 제어를 보여줍니다. 이제 코드를 더 잘 최적화하기 위해 개선해봅시다.

아두이노 코드 최적화

조명 제어를 위한 함수를 구현함으로써 코드를 개선합시다.

/* * 이 Arduino 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino/arduino-traffic-light */ #define PIN_RED 2 // 아두이노 핀이 교통 신호등 모듈의 R 핀에 연결됨 #define PIN_YELLOW 3 // 아두이노 핀이 교통 신호등 모듈의 Y 핀에 연결됨 #define PIN_GREEN 4 // 아두이노 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 // 배열의 인덱스 #define YELLOW 1 // 배열의 인덱스 #define GREEN 2 // 배열의 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); } // 루프 함수는 영원히 계속 반복 실행됨 void loop() { // 빨간 불 켜짐 trafic_light_on(RED); delay(times[RED]); // 일정 기간 동안 빨간 불 유지 // 노란 불 켜짐 trafic_light_on(YELLOW); delay(times[YELLOW]); // 일정 기간 동안 노란 불 유지 // 초록 불 켜짐 trafic_light_on(GREEN); delay(times[GREEN]); // 일정 기간 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 } }

포 루프를 사용하여 코드를 개선해 봅시다.

/* * 이 Arduino 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino/arduino-traffic-light */ #define PIN_RED 2 // 교통 신호등 모듈의 R 핀에 연결된 아두이노 핀 #define PIN_YELLOW 3 // 교통 신호등 모듈의 Y 핀에 연결된 아두이노 핀 #define PIN_GREEN 4 // 교통 신호등 모듈의 G 핀에 연결된 아두이노 핀 #define RED_TIME 2000 // RED 시간 밀리초 단위 #define YELLOW_TIME 1000 // YELLOW 시간 밀리초 단위 #define GREEN_TIME 2000 // GREEN 시간 밀리초 단위 #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 계속해서 반복 실행됩니다 void loop() { for (int light = RED; light <= GREEN; light ++) { trafic_light_on(light); delay(times[light]); // 일정 기간 동안 불을 켜둡니다 } } 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() 대신에 millis() 함수를 사용해서 코드를 개선해 봅시다.

/* * 이 Arduino 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino/arduino-traffic-light */ #define PIN_RED 2 // 아두이노 보드의 R 핀에 연결된 핀 #define PIN_YELLOW 3 // 아두이노 보드의 Y 핀에 연결된 핀 #define PIN_GREEN 4 // 아두이노 보드의 G 핀에 연결된 핀 #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 // 배열의 인덱스 #define YELLOW 1 // 배열의 인덱스 #define GREEN 2 // 배열의 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; // 빨간불로 시작 void setup() { pinMode(PIN_RED, OUTPUT); pinMode(PIN_YELLOW, OUTPUT); pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT); trafic_light_on(light); last_time = millis(); } // loop 함수는 계속해서 반복 실행됩니다. 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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