小学开源硬件第5课 手动式红绿灯(按钮传感器)

第5课手动式红绿灯——按钮传感器
导学牌：
1.认识按钮传感器。

2.了解按钮传感器的用途。

“这个红绿灯怎么回事啊，一直红灯。

”
“我都等好几分钟了，一直没变，是不是坏了？”
如果你碰到上面的情况，十有八九是碰上人行道“手动式红绿灯”啦！过马路的时候手动操作红绿灯，让车辆为行人让行，信号灯平常保持红色，有行人需要过马路时，可自助按下信号灯柱上的按钮，根据车行信号灯的行车周期等待红的变绿灯时即可过马路了！
这节课，我们就利用LED灯和按钮制作一个手动式红绿灯。

一、认识按钮传感器
图1 按钮传感器
小朋友们，你们在“创趣天地”创客教育初级套装中找到图1中的两个按钮传感器了吗？按钮的英文名称是：Button。

在器材盒中有一对按钮，按钮的颜色分别是红色和绿色，你喜欢哪一个颜色的按钮，和小组的小伙伴交流一下吧。

知识屋：按钮，是一种常用的控制电器元件，通过按钮是否按下输出相应的高低电平信号。

从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关。

二、信号灯搭建与连接
1．结构搭建
图2 人行道信号灯柱搭建图
2．连接按钮和LED灯
图3 按钮传感器接口
观察图2，我们发现按钮传感器的接口有3个针脚，因此它与主控板连接时，需要使用3P数据线。

请你从器材盒中取出3根3P数据线。

数据线白色端连接按钮，注意有防呆设计，反方向无法插入。

按钮是一种数字接口的传感器，数据线黑色端连接到Little-Board主控板数字接口D3-D13中任意一个，注意黑线端对应Little-Board 板数字口上黑色针脚（按照颜色匹配），千万别插错哦！在这里，我们将按钮模块连接到数字接口D3，绿色LED灯连接在D9，红色LED灯连接在D10。

3．连接电脑和主控板
接下来，在器材盒中取出蓝色的USB数据线，连接主控板与电脑USB 接口。

打开AS-Block软件，选择软件中“连接”菜单下相应的“COM 口号”实现软件与主控板之间的连接。

图4 软件与主控板之间的连接
串口号选择后，单击“连接”菜单中的“固件上传”命令，提示“上传成功”后，我们就可以进行程序设计了。

如果一直显示“上传中”，则重新选择“串口号”，再进行固定上传。

图5 固件上传
4．测试按钮按下和松开的值
按钮按下和松开数值分别是多少呢？我们先编写一个简单的程序测试一下。

首先，新建一个变量，命名为“按钮”，编写如下程序：
图6测试按钮按下和松开的值
请你注意选择的数字口要与数据线插入到主按板上的数字口一致，否则不能返回正确的数值！单击“绿旗”运行测试程序，当按钮按下与松开时，分别观察舞台左上角“按钮”变量，说一说你的发现。

我们发现，当按下时“按钮”的值为“true”（表示逻辑值“真”），松开弹起时值为“false”（表示逻辑值“假”）。

图7 按钮按下图8 按钮松开知识屋：逻辑值是计算机语言，意为逻辑状态下赋予的真或者假。

逻辑值有两种情况：成立和不成立。

成立的时候我们说逻辑值为真，使用true或1表示，不成立的时候我们说逻辑值为假，使用false或0表示。

在程序设计里面，一般关系运算符的结果、逻辑运算符运算的结果都是逻辑值。

三、程序设计
人行道上的手动式红绿灯，一般都是红灯常亮，当有人准备经过人行道时，手动按下按钮，红灯继续亮一段时间，以便经过路口的汽车提前停车，避免来不及刹车导致事故发生（模拟红灯再亮5秒），然后红灯熄灭，绿灯亮一段时间，以便行人通过路口（模拟绿灯亮10秒），之后绿灯熄灭，红灯继续点亮。

1．编写程序
图9 “手动式红绿灯”程序脚本
2．调试程序
程序编写完毕后，我们运行程序，观察程序运行的效果。

单击绿旗，红灯常亮，当按下按钮，5秒后红灯熄灭，绿灯点亮，10秒后绿灯熄灭、红灯点亮。

你也可以结合LED灯开关和呼吸灯效果对程序进行个性化修改，实现红灯闪烁5秒后熄灭等效果！。