设计一个用于模拟真实交通信号灯运行的简单系统

硬件组件

•Arduino UNO

•220欧姆电阻

•3毫米LED：红色

•3毫米LED：黄色

•3毫米LED：绿色

•面包板(通用)

•跳线(通用)

软件应用和在线服务

•Autodesk Tinkercad

用于创建电路原理图、设计电路布局，并在实际实施前对系统运行进行仿真。

•Arduino IDE

用于开发并上传程序代码(C++)到Arduino。

输入与输出

这是我对硬件与电子世界的入门介绍。Arduino UNO上的GPIO引脚(D0 - D13)用于控制连接到它们的元件，这里就是LED灯。通过编写代码，可以产生电信号来控制LED灯的开关。

当执行上述代码时，会输出5V(逻辑1)，足以点亮LED。

当执行上述代码时，会输出0V(逻辑0)，由于没有电流通过，LED将被关闭。

欧姆定律

电源电压 = 5V

LED正向电压平均值 = 2V

安培 = 0.02A

R = (5-2)/0.02

R = 150Ω

注意：该元件的正向电压和电流消耗量可从其数据表中查到。

欧姆定律用于计算电压、电流和电阻。根据该公式，可以确定LED所需的电阻值。根据公式，当通过LED的电流为0.02A时，最小电阻值应为150Ω。如果电阻小于这个计算值，电流会过大，可能导致LED损坏。因此，我使用了手头最小的电阻值，即220Ω。每个LED都与电阻串联后，再连接到Arduino的数字输出引脚之一。

然后，将Arduino的GND(地)引脚连接到面包板的负极排上，为整个电路建立一个0V的公共参考点。这一点很重要，因为电流必须从电源通过元件并返回地线，才能完成电路闭合。

本文编译自hackster.io