Liikennevalot

Johdanto

Liikennevalojen toimintaa on helppo matkia ohjelmoimalla. Tarvitset valojen ohjelmoimiseen muutamaa perustavanlaatuista komentoa, joilla valot laitetaan päälle ja pois päältä. Välillä tietokonetta täytyy myös käskeä odottamaan hetken aikaa ennen seuraavaa askelta: tietokone ei osaa edes olla tekemättä mitään ilman erillistä neuvoa.

Liikennevalot pyörivät niille syötettyjen ohjelmien mukaan kaikkialla maailman kaupungeissa. Liikennevalot voivat olla hauska lisä mihin tahansa projektiin. Voisivatko ne esimerkiksi olla osa suunnittelemaasi pienoiskaupunkia, jossa liikkuu erilaisia kulkuneuvoja?

Alla esitellään erästä Arduino-projektia, jossa etäisyyssensorit havaitsevat leikkiautoja ja sytyttävät liikennevaloja tämän mukaisesti. Etäisyyssensoria pääsetkin käyttämään myöhemmin tällä kurssilla.

Julie Purdie - Arduino Traffic lights project

Tekstitykset

okay here we have a simulation of a traffic intersection we have two cars coming in the lights going at normal synchronization this card's going to go is it screen this one's going to wait go we also have a pedestrian walking signals press this button waiting to cross the light is good and we also have a sensor for the road running a red light no the lights red voice is coming after them finally we have police override which will turn both of them red by pressing this button ambulance both red and here comes the police let's place our place bike so when you do that

Tarvikkeet

Tähän harjoitukseen tarvitset samoja tarvikkeita kuin edellisessä harjoituksessa - ne vain kytketään hieman eri lailla!

Osa	Kuva	Kuvaus
Mehackit-board (tai Arduino UNO)
USB-johto (A/B)		Tietokoneella kirjoitettu ohjelma lähetetään Arduinolle USB-johtoa pitkin. Johdon kautta Arduino saa myös virtaa.
Kytkentäjohtoja		Ohuita, erivärisiä kytkentäjohtoja tarvitaan tällä kurssilla runsaasti!
Koekytkentälevy
Keltainen LED		Pidempi jalka (kuvassa mutkallinen) eli anodi + -napaan eli Arduinon porttiin. Lyhyempi jalka eli katodi miinus-napaan eli maahan.
Punainen LED		Pidempi jalka (kuvassa mutkallinen) eli anodi + -napaan eli Arduinon porttiin. Lyhyempi jalka eli katodi miinus-napaan eli maahan.
Vihreä LED		Pidempi jalka (kuvassa mutkallinen) eli anodi + -napaan eli Arduinon porttiin. Lyhyempi jalka eli katodi miinus-napaan eli maahan.
3 x Vastus 330 Ω		Vastus vastustaa sähkövirran kulkua. Vastuksen arvo mitataan ohmeissa (Ω) ja ilmoitetaan komponentissa eri värisinä raitoina (tässä oranssi, oranssi, ruskea ja kulta).

Virtapiiri

Yhdistä ledien pidemmät jalat portteihin 8, 9 ja 10.
Yhdistä ledien lyhyemmät jalat 330 ohmin vastuksien kautta maahan.

Ohjelman tavoite

Valot toimivat liikennevalojen tapaan. Aluksi punainen ledi palaa. Sitten keltainenkin ledi syttyy. Tämän jälkeen punainen ja keltainen ledi sammuvat ja vihreä ledi syttyy.

Tarvittavat komennot

digitalWrite(portti, arvo) Syöttää jännitettä digitaaliseen porttiin. Tätä käytit jo aiemmin laittaessasi yhtä lediä päälle ja pois päältä
pinMode(portti, asetus) Tällä käskyllä asetetaan aina portti output- tai input-tilaan. Esimerkiksi ledien portit asetetaan aina outputeiksi ja vastaavasti esim. napin portti inputiksi.
delay(arvo) Tällä komennolla asetetaan viivettä ohjelmaan. Kun tietokone lukee ohjelmaa, se pysähtyy aina delay-komennon kohdalle määritellyksi ajaksi.

Ohjelmointi

Tehtävä

Syötä alla oleva koodi Arduinollesi. Mitä tapahtuu? Vastaa koodin alta löytyvään monivalintaan.

void setup() {
  pinMode(8, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(8, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(8, LOW);
  delay(1000);
}

Mitä komento "delay(1000)" tekee edellä olevassa esimerkissä?

Pysäyttää ohjelman lukemisen yhden sekunnin ajaksi.

Odottaa ulkopuolista viestiä yhden sekunnin ajan.

Suorittaa ohjelmaa tuhat kertaa tavallista nopeammin.

Tehtävä

Jatka nyt ohjelmaasi siten, että sytytät järjestyksessä punaisen, keltaisen ja vihreän ledin alla olevassa koodissa olevien kommenttien mukaisesti. Sinun tulee nyt siis ohjelmoida itse ne rivit, jotka on merkitty koodiin kommentteina (merkintä “//").

Valmiiksi kirjoitetussa ohjelmassa on yksi pieni virhe, jonka vuoksi sitä ei saa syötettyä Arduinolle. Keksitkö mitä ohjelmasta puuttuu? Vastaa lopuksi sivun alalaidassa olevaan monivalintaan

void setup(){
  pinMode(8, OUTPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  pinMode(10, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(10, HIGH)
  delay(1000);
  // Aseta keltainen valo päälle
  // Odota sekunti
  // Aseta punainen valo pois päältä.
  // Aseta keltainen valo pois päältä.
  // Aseta vihreä valo päälle.
  // Odota kolme sekuntia 
}

Mitä ohjelmasta puuttui?

Sulkumerkki ")"

Puolipiste ";"

Kaarisulku "}"