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第 12 章:超声波测距与风扇、红绿灯、LED 灯珠和蜂鸣器综合联动

12.1 预期实现效果

整合所有模块,构建一个基于距离的自动响应系统:

距离范围风扇红绿灯蜂鸣器LED 灯珠
<20cm低速红灯急促跑马灯
20~30cm中速黄灯紧迫跑马灯
30~40cm高速绿灯急迫跑马灯
≥ 40cm停转规律闪烁规律蜂鸣跑马灯

12.2 实现逻辑原理

通过编程,使用超声波测量距离,按距离条件控制红绿灯模块对应颜色 LED 的亮灭,并线性调节风扇转速。

12.3 接线方法

模块引脚功能
超声波HC-SR04 GNDGND电源负极
超声波HC-SR04 TrigGP16超声波触发
超声波HC-SR04 EchoGP17超声波回波(分压后)
超声波HC-SR04 VCC3V3电源正极,通过杜邦线连接
风扇 GNDGND杜邦线连接
风扇 VCCVBUS电源正极(5伏),杜邦线连接
风扇 INAGP26 (PWM)调速
风扇 INBGP26 (PWM)调速
红绿灯 GNDGND共地(电源负极)
红灯GP2交通灯红
黄灯GP3交通灯黄
绿灯GP4交通灯绿
蜂鸣器VCCGP20高电平常开当3.3v电源正极
蜂鸣器I/OGP21(PWM)报警触发
蜂鸣器GND直插板载GND电源负极
状态 LEDGP9距离状态指示
LED灯珠群短脚公共 GND共地(电源负极),连接时加100Ω电阻
LED灯珠群长脚GP7-GP15电源正极

综合视图正面图.jpg

综合视图后面图.jpg

12.4 代码实现

主过程

综合联动主程序.jpg

红绿灯模块根据距离变换颜色(函数)

综合联动子程序1.jpg

一排LED灯珠跑马灯效果(函数)

绚丽效果的背后,是代码与逻辑的层层堆叠,暴力出奇迹。

综合联动子程序2(LED灯闪烁).jpg

红绿灯交替规律闪烁(函数)

综合联动子程序3.jpg

不积跬步,无以至千里;万里之行,始于当下。