用 millis() 控制交通信号灯

本课属于 Coddy Arduino 学习旅程的“项目”单元。第 2 课，共 24 课。

每次执行 delay(3000) 时，开发板都不会做其他事，因此它无法检测下一步要添加的过街按钮。计时改用 millis()。

这个灯是一个状态机：它始终处于一种状态（绿色、黄色或红色），并在该状态持续足够长时间后切换到下一个状态。enum 用来命名这些状态，一个变量保存当前状态，另一个变量记录状态开始的时间：

enum Light { GREEN, YELLOW, RED };
Light light = GREEN;
unsigned long lightStart = 0;

第一个状态是绿色，因此在 setup() 中点亮绿灯。在每次执行 loop() 时，switch 都会检查当前状态是否持续了足够长时间，只有满足条件后才会切换到下一个状态并改变灯光：

case GREEN:
  if (millis() - lightStart >= 3000) {
    light = YELLOW;
    lightStart = millis();
    showLight(yellowPin);
  }
  break;

程序不会停下来等待，因此 loop() 可以处理其他任务。用一个状态灯来验证这一点：让开发板自带的 LED（引脚 13）每隔 500 ms 闪烁一次。

挑战

中等

重写计时，不使用 delay()：

绿灯保持 3000 ms，黄灯保持 1000 ms，红灯保持 3000 ms
用 enum 表示这三种状态，并使用 switch 和 millis()
在 setup() 中点亮绿灯，并且只在状态改变时调用 showLight()
让 13 号引脚每隔 500 ms 闪烁一次（亮 500 ms，灭 500 ms），持续闪烁

按“运行”，然后按“检查”。

亲手试试

// 汽车车灯
const int redPin = 12;
const int yellowPin = 11;
const int greenPin = 10;

// 打开一盏灯，关闭另外两盏。
void showLight(int pin) {
  digitalWrite(redPin, LOW);
  digitalWrite(yellowPin, LOW);
  digitalWrite(greenPin, LOW);
  digitalWrite(pin, HIGH);
}

void setup() {
  pinMode(redPin, OUTPUT);
  pinMode(yellowPin, OUTPUT);
  pinMode(greenPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  showLight(greenPin);
  delay(3000);
  showLight(yellowPin);
  delay(1000);
  showLight(redPin);
  delay(3000);
}

自我测试

这节课包含一个小测验。开始学习即可作答，并记录你的进度。

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