라즈베리 파이 신호등
이 튜토리얼에서는 라즈베리 파이를 사용하여 교통 신호 모듈을 제어하는 방법을 배우겠습니다. 자세히 살펴보겠습니다:
- 교통 신호등 모듈을 Raspberry Pi에 연결하는 방법
- Raspberry Pi를 프로그래밍하여 RGB 교통 신호등 모듈을 제어하는 방법
- Delay() 함수 없이 Raspberry Pi를 프로그래밍하여 RGB 교통 신호등 모듈을 제어하는 방법
Hardware Preparation
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교통 신호 모듈에 대하여
핀 배치
트래픽 라이트 모듈에는 4개의 핀이 포함되어 있습니다:
- GND 핀: 그라운드 핀으로, 이 핀을 Raspberry Pi의 GND에 연결합니다.
- R 핀: 빨간색 빛을 제어하는 핀으로, 이 핀을 Raspberry Pi의 디지털 출력에 연결합니다.
- Y 핀: 노란색 빛을 제어하는 핀으로, 이 핀을 Raspberry Pi의 디지털 출력에 연결합니다.
- G 핀: 초록색 빛을 제어하는 핀으로, 이 핀을 Raspberry Pi의 디지털 출력에 연결합니다.
작동 방식
Wiring Diagram
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
배선 구성을 간단하고 체계적으로 만들기 위해, Raspberry Pi용 스크루 터미널 블록 실드 사용을 권장합니다. 이 실드는 아래와 같이 더욱 안정적이고 관리하기 쉬운 연결을 제공합니다:
라즈베리 파이 코드
# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
# 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
# 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
# https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-traffic-light
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Define GPIO pins
PIN_RED = 7 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the R pin of the traffic light module
PIN_YELLOW = 8 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the Y pin of the traffic light module
PIN_GREEN = 25 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the G pin of the traffic light module
# Define time durations
RED_TIME = 4 # RED time in seconds
YELLOW_TIME = 4 # YELLOW time in seconds
GREEN_TIME = 4 # GREEN time in seconds
# Set up GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIN_RED, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_YELLOW, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_GREEN, GPIO.OUT)
try:
while True:
# Red light on
GPIO.output(PIN_RED, GPIO.HIGH)
GPIO.output(PIN_YELLOW, GPIO.LOW)
GPIO.output(PIN_GREEN, GPIO.LOW)
time.sleep(RED_TIME)
# Yellow light on
GPIO.output(PIN_RED, GPIO.LOW)
GPIO.output(PIN_YELLOW, GPIO.HIGH)
GPIO.output(PIN_GREEN, GPIO.LOW)
time.sleep(YELLOW_TIME)
# Green light on
GPIO.output(PIN_RED, GPIO.LOW)
GPIO.output(PIN_YELLOW, GPIO.LOW)
GPIO.output(PIN_GREEN, GPIO.HIGH)
time.sleep(GREEN_TIME)
except KeyboardInterrupt:
# Clean up GPIO on exit
GPIO.cleanup()
Detailed Instructions
- Raspberry Pi에 Raspbian 또는 다른 Raspberry Pi 호환 운영 체제가 설치되어 있는지 확인하세요.
- Raspberry Pi가 PC와 동일한 로컬 네트워크에 연결되어 있는지 확인하세요.
- 라이브러리를 설치해야 할 경우 Raspberry Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하세요.
- Raspberry Pi를 처음 사용하는 경우, Raspberry Pi 설정 방법을 참조하세요.
- Linux 및 macOS에서 기본 SSH 클라이언트 또는 Windows에서 PuTTY를 사용하여 PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하세요. PC를 Raspberry Pi에 SSH로 연결하는 방법을 참조하세요.
- RPi.GPIO 라이브러리가 설치되어 있는지 확인하세요. 설치되어 있지 않다면 다음 명령어를 사용하여 설치하세요:
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
- Python 스크립트 파일 traffic_light.py을(를) 생성하고 다음 코드를 추가하십시오:
# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
# 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
# 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
# https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-traffic-light
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Define GPIO pins
PIN_RED = 7 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the R pin of the traffic light module
PIN_YELLOW = 8 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the Y pin of the traffic light module
PIN_GREEN = 25 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the G pin of the traffic light module
# Define time durations
RED_TIME = 4 # RED time in seconds
YELLOW_TIME = 4 # YELLOW time in seconds
GREEN_TIME = 4 # GREEN time in seconds
# Set up GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIN_RED, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_YELLOW, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_GREEN, GPIO.OUT)
try:
while True:
# Red light on
GPIO.output(PIN_RED, GPIO.HIGH)
GPIO.output(PIN_YELLOW, GPIO.LOW)
GPIO.output(PIN_GREEN, GPIO.LOW)
time.sleep(RED_TIME)
# Yellow light on
GPIO.output(PIN_RED, GPIO.LOW)
GPIO.output(PIN_YELLOW, GPIO.HIGH)
GPIO.output(PIN_GREEN, GPIO.LOW)
time.sleep(YELLOW_TIME)
# Green light on
GPIO.output(PIN_RED, GPIO.LOW)
GPIO.output(PIN_YELLOW, GPIO.LOW)
GPIO.output(PIN_GREEN, GPIO.HIGH)
time.sleep(GREEN_TIME)
except KeyboardInterrupt:
# Clean up GPIO on exit
GPIO.cleanup()
- 파일을 저장하고 터미널에서 다음 명령어를 실행하여 Python 스크립트를 실행하십시오:
python3 traffic_light.py
스크립트는 터미널에서 Ctrl + C를 누를 때까지 무한 루프에서 계속 실행됩니다.
- 신호등 모듈을 확인하세요
교통 신호등의 정확한 작동 방식은 지역과 교차로에 사용되는 특정 설계와 기술에 따라 다를 수 있다는 점을 유의해야 합니다. 위에서 설명한 원칙은 교통 신호등이 어떻게 작동하여 도로에서 교통을 관리하고 안전을 향상시키는지에 대한 일반적인 이해를 제공합니다.
위 코드는 개별적인 조명 제어를 보여줍니다. 이제 코드를 더욱 최적화해 보겠습니다.
라즈베리 파이 코드 최적화
- 코드 개선을 위해 조명 제어 기능을 구현합시다.
# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
# 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
# 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
# https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-traffic-light
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Define GPIO pins
PIN_RED = 7 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the R pin of the traffic light module
PIN_YELLOW = 8 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the Y pin of the traffic light module
PIN_GREEN = 25 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the G pin of the traffic light module
# Define time durations in seconds
RED_TIME = 2 # RED time in seconds
YELLOW_TIME = 1 # YELLOW time in seconds
GREEN_TIME = 2 # GREEN time in seconds
# Define indices for the light states
RED = 0
YELLOW = 1
GREEN = 2
# Create lists for pins and times
pins = [PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN]
times = [RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME]
# Set up GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIN_RED, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_YELLOW, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_GREEN, GPIO.OUT)
def traffic_light_on(light):
for i in range(len(pins)):
if i == light:
GPIO.output(pins[i], GPIO.HIGH) # turn on
else:
GPIO.output(pins[i], GPIO.LOW) # turn off
try:
while True:
# Red light on
traffic_light_on(RED)
time.sleep(times[RED]) # keep red light on during a period of time
# Yellow light on
traffic_light_on(YELLOW)
time.sleep(times[YELLOW]) # keep yellow light on during a period of time
# Green light on
traffic_light_on(GREEN)
time.sleep(times[GREEN]) # keep green light on during a period of time
except KeyboardInterrupt:
# Clean up GPIO on exit
GPIO.cleanup()
- 코드를 for 루프를 사용하여 개선해 봅시다.
# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
# 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
# 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
# https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-traffic-light
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Define GPIO pins
PIN_RED = 7 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the R pin of the traffic light module
PIN_YELLOW = 8 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the Y pin of the traffic light module
PIN_GREEN = 25 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the G pin of the traffic light module
# Define time durations in seconds
RED_TIME = 2 # RED time in seconds
YELLOW_TIME = 1 # YELLOW time in seconds
GREEN_TIME = 2 # GREEN time in seconds
# Define indices for the light states
RED = 0
YELLOW = 1
GREEN = 2
# Create lists for pins and times
pins = [PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN]
times = [RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME]
# Set up GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIN_RED, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_YELLOW, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_GREEN, GPIO.OUT)
def traffic_light_on(light):
for i in range(len(pins)):
if i == light:
GPIO.output(pins[i], GPIO.HIGH) # turn on
else:
GPIO.output(pins[i], GPIO.LOW) # turn off
try:
while True:
for light in range(RED, GREEN + 1):
traffic_light_on(light)
time.sleep(times[light]) # keep light on during a period of time
except KeyboardInterrupt:
# Clean up GPIO on exit
GPIO.cleanup()
- Delay() 대신 millis() 함수를 사용하여 코드를 개선합시다.
# 이 Raspberry Pi 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다
# 이 Raspberry Pi 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다.
# 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요:
# https://newbiely.kr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-traffic-light
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Define GPIO pins
PIN_RED = 7 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the R pin of the traffic light module
PIN_YELLOW = 8 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the Y pin of the traffic light module
PIN_GREEN = 25 # The Raspberry Pi GPIO pin connected to the G pin of the traffic light module
# Define time durations in seconds
RED_TIME = 2 # RED time in seconds
YELLOW_TIME = 1 # YELLOW time in seconds
GREEN_TIME = 2 # GREEN time in seconds
# Define indices for the light states
RED = 0
YELLOW = 1
GREEN = 2
# Create lists for pins and times
pins = [PIN_RED, PIN_YELLOW, PIN_GREEN]
times = [RED_TIME, YELLOW_TIME, GREEN_TIME]
# Set up GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(PIN_RED, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_YELLOW, GPIO.OUT)
GPIO.setup(PIN_GREEN, GPIO.OUT)
light = RED # start with RED light
last_time = time.time()
def traffic_light_on(light):
for i in range(len(pins)):
if i == light:
GPIO.output(pins[i], GPIO.HIGH) # turn on
else:
GPIO.output(pins[i], GPIO.LOW) # turn off
try:
while True:
if (time.time() - last_time) > times[light]:
light += 1
if light >= 3:
light = RED # new circle
traffic_light_on(light)
last_time = time.time()
# TO DO: your other code
except KeyboardInterrupt:
# Clean up GPIO on exit
GPIO.cleanup()
Video Tutorial
비디오 제작은 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 비디오 튜토리얼이 학습에 도움이 되었다면, YouTube 채널 을 구독하여 알려 주시기 바랍니다. 비디오에 대한 높은 수요가 있다면, 비디오를 만들기 위해 노력하겠습니다.