1. [Micropython]TPYBoard v102 模拟红绿灯教程¶
1.1. 实验目的¶
- 学习在PC机系统中扩展简单I/O 接口的方法
- 进一步学习编制数据输出程序的设计方法
- 学习模拟交通灯控制的方法
1.2. 所需器件¶
- 1位共阴红色LED数码管(SM42056) 1个
- TPYBoard v102开发板 1块
- 红、绿、黄LED灯 各1个
- micro USB数据线 1条
- 220欧直插电阻 1个
- 杜邦线 若干
- 面包板 1块
1.3. 点亮LED灯¶
1.将三个LED灯插在面包板上，LED负极插入面包板的负极（横向插孔），正极插入面包板的纵向插孔。 2.将222欧电阻插入面包板的负极上（横向插孔）和纵向插孔中，将LED灯的正极分别与TPYBoard v102的引脚连接。 3.将红、黄、绿3个LED灯的正极依次通过杜邦线连接到TPYBoard v102的Y1,、Y2、Y3的引脚上，然后将电阻纵向插孔用杜邦线接到TPYBoard v102的GND引脚。 4.在main.py文件中将Y1、Y2、Y3引脚的电平拉高，即可看到三个灯同时亮起来。
main.py 内容如下：
# main.py -- put your code here!
import pyb
led1 = pyb.Pin("Y1",pyb.Pin.OUT_PP)
led2 = pyb.Pin("Y2",pyb.Pin.OUT_PP)
led3 = pyb.Pin("Y3",pyb.Pin.OUT_PP)
While True:
led1.value(1)
led2.value(1)
led3.value(1)
效果如图:
1.4. 点亮数码管¶
数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管按段数可分为七段数码管和八段数码管，八段比七段多一个发光二极管单元，也就是多一个小数点（DP）；按能显示可分为1位、2位、3位、4位、5位、6位、7位等数码管。 按使用类型可分为共阴数码管和共阳数码管。 数码管针脚图如下：
共阴数码管 共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，在使用时公共端应接到地线GND上；若想点亮a段发光二极管，那么就把对应的a针脚设置为高电平，反之设置为低电平。
共阳数码管 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，在使用时公共端应接到3.3V~5V上，若想点亮a段发光二极管，那么就把对应的a针脚设置为低电平，反之设置为高电平。
具体接线方式如下表：
| TPYBoardv10x | 数码管 |
|---|---|
| X1 | a |
| X2 | b |
| X3 | c |
| X4 | d |
| X5 | e |
| X6 | f |
| X7 | g |
| 3V3 | COM |
注意：因为我们用的是共阳数码管，所以公共端（COM）应接开发板的VIN（3V3），点亮需置低电平。本次实验没有用到小数点，故dp针脚悬空无需接线。
定义7个引脚用于控制数码管中a~g段的发光二极管。
#数码管a~g对应的开发板引脚X1~X7
d_Pins=[Pin(i,Pin.OUT_PP) for i in ['X1','X2','X3','X4','X5','X6','X7']]
列举一下数码管要显示0~9之间的数，对应的每个针脚的高低电平的状态，便于程序的编写，如下图：
根据上面的对应关系表，我们新建一个列表number，用来存放显示每个数字时，7个引脚应设置的电平值。
number=[
[0,0,0,0,0,0,1],#0
[1,1,1,1,0,0,1],#1
[0,0,1,0,0,1,0],#2
[0,0,0,0,1,1,0],#3
[1,0,0,1,1,0,0],#4
[0,1,0,0,1,0,0],#5
[0,1,0,0,0,0,0],#6
[0,0,0,1,1,1,1],#7
[0,0,0,0,0,0,0],#8
[0,0,0,0,1,0,0],#9
]
添加一个函数display用于控制数码管显示数字，参数是要显示的数字。
def display(num):
global number
count=0
for pin in d_Pins:#X1~X7分别设置电平值 动态显示num的值
pin.value(number[num][count])
count+=1
1.5. 模拟红绿灯¶
我们按照上面的步骤做完以后，然后通过准备的数据线给TPYBoard v102通电。
main.py 内容如下：
# main.py -- put your code here!
import pyb
from pyb import Pin
r_LED=Pin('Y1',Pin.OUT_PP)#red
y_LED=Pin('Y2',Pin.OUT_PP)#yellow
g_LED=Pin('Y3',Pin.OUT_PP)#green
#数码管a~g对应的开发板引脚X1~X7
d_Pins=[Pin(i,Pin.OUT_PP) for i in ['X1','X2','X3','X4','X5','X6','X7']]
number=[
[0,0,0,0,0,0,1],#0
[1,1,1,1,0,0,1],#1
[0,0,1,0,0,1,0],#2
[0,0,0,0,1,1,0],#3
[1,0,0,1,1,0,0],#4
[0,1,0,0,1,0,0],#5
[0,1,0,0,0,0,0],#6
[0,0,0,1,1,1,1],#7
[0,0,0,0,0,0,0],#8
[0,0,0,0,1,0,0],#9
]
def display(num):
global number
count=0
for pin in d_Pins:#X1~X7分别设置电平值 动态显示num的值
pin.value(number[num][count])
count+=1
if __name__=='__main__':
while True:
#红灯亮10秒
r_LED.value(1)
for i in range(0,10):
display(9-i)
pyb.delay(1000)#1s
r_LED.value(0)
#黄灯亮3秒
y_LED.value(1)
for i in range(0,3):
display(2-i)
pyb.delay(1000)#1s
y_LED.value(0)
#绿灯亮10秒
g_LED.value(1)
for i in range(0,10):
display(9-i)
pyb.delay(1000)#1s
g_LED.value(0)
