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このプロジェクトでは、3色のLEDライトを使用して交通信号機の変化を実現し、4桁の7セグメント表示器を使用して各交通状態のタイミングを表示します。
このプロジェクトには、以下の部品が必要です。
すべてのキットをまとめて購入するのは非常に便利です。以下がリンクです：
| 名前 | このキットのアイテム | リンク |
|---|---|---|
| Raphael Kit | 337 |
以下のリンクからも個別に購入することができます。
| コンポーネントの紹介 | 購入リンク |
|---|---|
cpn_gpio_board |
|
cpn_breadboard |
|
cpn_wires |
|
cpn_resistor |
|
cpn_led |
|
cpn_4_digit |
- |
cpn_74hc595 |
| T-Board Name | physical | wiringPi | BCM |
| GPIO17 | Pin 11 | 0 | 17 |
| GPIO27 | Pin 13 | 2 | 27 |
| GPIO22 | Pin 15 | 3 | 22 |
| SPIMOSI | Pin 19 | 12 | 10 |
| GPIO18 | Pin 12 | 1 | 18 |
| GPIO23 | Pin 16 | 4 | 23 |
| GPIO24 | Pin 18 | 5 | 24 |
| GPIO25 | Pin 22 | 6 | 25 |
| SPICE0 | Pin 24 | 10 | 8 |
| SPICE1 | Pin 26 | 11 | 7 |
ステップ1: 回路を作成します。
ステップ2: ディレクトリを変更します。
cd ~/raphael-kit/c/3.1.6/ステップ3: コードをコンパイルします。
gcc 3.1.6_TrafficLight.c -lwiringPiステップ4: 実行。
sudo ./a.outコードが実行されると、LEDは交通信号の色の変化をシミュレートします。まず、赤いLEDが60秒間点灯し、次に緑のLEDが30秒間点灯します。その後、黄色のLEDが5秒間点灯します。それに続いて、赤いLEDが再び60秒間点灯します。この一連のアクションは繰り返し実行されます。
Note
実行後に動作しない、またはエラーメッセージ「wiringPi.h: No such file or directory」が表示される場合、 install_wiringpi を参照してください。
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <wiringShift.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#define SDI 5
#define RCLK 4
#define SRCLK 1
const int ledPin[]={6,10,11};
const int placePin[] = {12, 3, 2, 0};
unsigned char number[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90};
int greenLight = 30;
int yellowLight = 5;
int redLight = 60;
int colorState = 0;
char *lightColor[]={"Red","Green","Yellow"};
int counter = 60;
void lightup()
{
for(int i=0;i<3;i++){
digitalWrite(ledPin[i],HIGH);
}
digitalWrite(ledPin[colorState],LOW);
}
void pickDigit(int digit)
{
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
digitalWrite(placePin[i], 0);
}
digitalWrite(placePin[digit], 1);
}
void hc595_shift(int8_t data)
{
int i;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
digitalWrite(SDI, 0x80 & (data << i));
digitalWrite(SRCLK, 1);
delayMicroseconds(1);
digitalWrite(SRCLK, 0);
}
digitalWrite(RCLK, 1);
delayMicroseconds(1);
digitalWrite(RCLK, 0);
}
void clearDisplay()
{
int i;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
digitalWrite(SDI, 1);
digitalWrite(SRCLK, 1);
delayMicroseconds(1);
digitalWrite(SRCLK, 0);
}
digitalWrite(RCLK, 1);
delayMicroseconds(1);
digitalWrite(RCLK, 0);
}
void display()
{
int a,b,c;
a = counter % 10000 / 1000 + counter % 1000 / 100;
b = counter % 10000 / 1000 + counter % 1000 / 100 + counter % 100 / 10;
c = counter % 10000 / 1000 + counter % 1000 / 100 + counter % 100 / 10 + counter % 10;
if (counter % 10000 / 1000 == 0){
clearDisplay();
}
else{
clearDisplay();
pickDigit(3);
hc595_shift(number[counter % 10000 / 1000]);
}
if (a == 0){
clearDisplay();
}
else{
clearDisplay();
pickDigit(2);
hc595_shift(number[counter % 1000 / 100]);
}
if (b == 0){
clearDisplay();
}
else{
clearDisplay();
pickDigit(1);
hc595_shift(number[counter % 100 / 10]);
}
if(c == 0){
clearDisplay();
}
else{
clearDisplay();
pickDigit(0);
hc595_shift(number[counter % 10]);
}
}
void loop()
{
while(1){
display();
lightup();
}
}
void timer(int timer1){ //Timer function
if(timer1 == SIGALRM){
counter --;
alarm(1);
if(counter == 0){
if(colorState == 0) counter = greenLight;
if(colorState == 1) counter = yellowLight;
if(colorState == 2) counter = redLight;
colorState = (colorState+1)%3;
}
printf("counter : %d \t light color: %s \n",counter,lightColor[colorState]);
}
}
int main(void)
{
int i;
if(wiringPiSetup() == -1){
printf("setup wiringPi failed !");
return 1;
}
pinMode(SDI,OUTPUT);
pinMode(RCLK,OUTPUT);
pinMode(SRCLK,OUTPUT);
for(i=0;i<4;i++){
pinMode(placePin[i],OUTPUT);
digitalWrite(placePin[i],HIGH);
}
for(i=0;i<3;i++){
pinMode(ledPin[i],OUTPUT);
digitalWrite(ledPin[i],HIGH);
}
signal(SIGALRM,timer);
alarm(1);
loop();
return 0;
}#define SDI 5
#define RCLK 4
#define SRCLK 1
const int placePin[] = {12, 3, 2, 0};
unsigned char number[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90};
void pickDigit(int digit);
void hc595_shift(int8_t data);
void clearDisplay();
void display();これらのコードは、4桁7セグメントディスプレイの数値表示機能を実現するために使用されます。詳細については、ドキュメントの1.1.5章を参照してください。ここでは、これらのコードを使用して、交通信号の時間のカウントダウンを表示します。
const int ledPin[]={6,10,11};
int colorState = 0;
void lightup()
{
for(int i=0;i<3;i++){
digitalWrite(ledPin[i],HIGH);
}
digitalWrite(ledPin[colorState],LOW);
}これらのコードは、LEDをオンおよびオフに切り替えるために使用されます。
int greenLight = 30;
int yellowLight = 5;
int redLight = 60;
int colorState = 0;
char *lightColor[]={"Red","Green","Yellow"};
int counter = 60;
void timer(int timer1){ //Timer function
if(timer1 == SIGALRM){
counter --;
alarm(1);
if(counter == 0){
if(colorState == 0) counter = greenLight;
if(colorState == 1) counter = yellowLight;
if(colorState == 2) counter = redLight;
colorState = (colorState+1)%3;
}
printf("counter : %d \t light color: %s \n",counter,lightColor[colorState]);
}
}これらのコードは、タイマーをオンおよびオフに切り替えるために使用されます。詳細については、1.1.5章を参照してください。ここでは、タイマーがゼロに戻ると、colorStateが切り替わり、LEDを切り替え、タイマーに新しい値が割り当てられます。
void loop()
{
while(1){
display();
lightup();
}
}
int main(void)
{
//…
signal(SIGALRM,timer);
alarm(1);
loop();
return 0;
}タイマーはmain()関数で開始されます。loop()関数では、 while(1) ループを使用し、4桁7セグメントとLEDの関数を呼び出します。
