5.交通灯(教师讲义)

5．交通灯１教学目标及重点
1.1复习RGB灯组模块；
1.2了解循环程序；
1.3掌握设置RGB灯组颜色指令；
1.4学习交通灯的思维导图
1.5学习交通灯的流程图。

２教学资源
3 教学过程
3.1故事导入
同学们！今天我们学习智能灯，在学习之前呢，我先给大家讲个故事——交通灯的起源红绿灯的起源可追溯到19世纪初的英国。

当时包括英国在内的部分欧洲国家已经普及了马车，但却并没有指导行人与马车通行的信号指示设备，因此无论是在山间小路还是市中心的繁华大道上，马车轧人的事故经常出现，这不仅对行人的安全造成了危害，更会经常造成交通混乱、拥堵的现象。

世界上第一个红绿灯是1868年在英国伦敦的威斯米斯特区使用的。

当时的红绿灯只有红绿两色，是用煤气点燃发光的。

由于使用煤气发生了爆炸，伤了警察，使研究交通信号的兴趣被冲淡了。

直到1914年，电开关的红绿灯才在美国的俄亥俄州克利夫兰使用。

这种装置奠定了现代交通指挥信号的基础。

红绿灯的出现大大解决了当时的交通混乱、拥堵的现象
红灯代表停止，绿灯代表通行
黄灯的发明者是中国人——胡汝鼎
他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。

一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。

回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。

他的建议立即得到有关方面的肯定。

于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了
随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的手控三色红绿灯(红、黄、绿三种标志)于1918年在美国的纽约诞生。

中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。

有资料显示，1928年上海公共租界开始在部分十字路口使用机械装置指示车辆停止和前进，该年4月13日，南京路两个重要十字路口，最先安装红绿灯交通信号装置。

而北京的红绿灯，据记载大约是在1932 年西交民巷内首次出现的。

从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善
除了交通信号灯，这些交警手势你认识么？
3.2相关知识点
复习RGB灯组模块
RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。

这个灯组模块是由三个RGB灯焊接组成，每个灯都能显示多种颜色。

特性：
● 电源要求：+3.0V -5.5V
●信号类型：数字信号
●接口模式：XH2.54 ×5
●引脚定义：R-红色LED，Y-黄色LED，G-绿色LED，V-电源，G-地
●尺寸：40*28mm
使用说明：高电平点亮LED
3.3交通灯的组成
接下来，让我们用思维导图画出一个交通灯有哪些部分组成？
大脑——主控板，灯——RGB灯组模块，底座、灯柱、灯架、开关，最重要的还有什么？对，控制它的程序
好，我们把刚才大家说的部分一一罗列出来，给他分类，最终由3个部分组成：电子模块、灯架（搭建部分）、程序。

电子模块和灯架我们有统称为硬件，编程为软件。

电子模块：包含智能灯的控制模块——主控板；输出模块——RGB灯组模块
灯架：灯架是由我们的结构件搭建而成，包含底座、灯柱、灯座。

程序：指让灯按照规律闪烁而下发的指令
3.4交通灯的搭建
接下来我们就要制作灯架了，同学们先按照屏幕里的照片准备好材料吧！
材料准备好了，我们按照搭建图开始搭建吧
搭建好了，我们按照模拟仿真训练中连接好主控板和RGB灯组模块，将主控板连接到电脑USB接口，我们将要开始设计程序让智能灯闪烁了
3.5如何让交通灯亮起来
我们按照交通灯闪烁顺序来画流程图
复习之前学习过的函数以及上节课的知识，编写黄灯亮和黄灯灭的程序
通过之前学的知识，编写黄灯闪烁3次的程序如下：
思考
如果黄灯闪烁10次的程序怎么编写？
如果按照刚才的方式进行编写，会导致大量重复的程序，用起来会非常不方便、快捷接下来，我们学习一个新的模块，让操作更加简便！
学习指令1——for循环模块
在左侧控制栏中选择——for循环
程序中用的最多是一般整数类型（简称“整数类型”或“整型”）和长整数类型（简称“长整型”），整数类型的类型名是“int”，所以for循环模块中的i 指的就是int —整数变量。

for循环是程序设计中常用的循环形式之一，可以控制程序将程序代码执行特定次数。

for 循环中存在一个变量i，一个起始值（默认值为1），一个终止值（默认为10），一个步进值（默认为1）。

变量i的数值从1开始增加，每执行完一次循环内的程序，i的值增加步长（即i=i+步长，步长默认为1），如果i的值超过了终止值10，则停止循环，否则继续执行循环内的程序代码。

起始值可以不为1
步进值也可以为负值，但必须为整数。

注意：i 变量，可以随意命名创建新的变量，例如：命名变量是123，创建名称为123的变量
当我们对变量进行创建命名后，在左侧栏中就会显示新的变量指令模块（这两个模块我们后面会用到
利用for循环模块编写黄灯闪烁3次的程序
接下来，编写红灯和绿灯的程序
根据流程图编写交通灯的程序
4 拓展
同学们，你们是否能实现以下功能呢？
1、用刚学的for循环模块，编写出SOS求救信号灯的程序，观察是否更加简便了！
2、两两为一组，制作出十字路口相邻的两个交通灯。