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项目7 模拟交通灯
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一、概述
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交通灯我们经常能在路口上见到，已经习以为常，但是你知道它是如何工作的，如何实现交通灯的功能呢？接下来跟着我们来学习一下吧。

.. image:: images/7th.png

二、项目实施
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（1）驱动LCD显示屏
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**硬件准备：**

主控：Arduino UNO、IO 传感器扩展板 V7.1

模块：1602LCD显示屏

连接线：TypeAtoB方口USB连接线

.. image:: images/0711.png

- 将1602LCD显示屏接入IIC接口

**程序编写：**

1. 打开示例程序lcd1602.py，运行程序。（关于1602的示例程序有两个，一个是lcd1602.py一个是rgb1602.py,本项目使用的是单色背光的1062模块，所以使用lcd1602.py。打开pingpong库的官方文档，找到扩展库示例中的“1602显示屏”，并用IDLE打开。

.. image:: images/0712.png

.. image:: images/0713.png

**运行效果**

**显示屏上第一行显示hello world，第二行显示1234，在屏幕上滚动播放。**

2. 如果我们想要修改屏幕上的内容，还有文字显示的位置，我们可以根据内容进行调整。

.. code-block:: python

    # -*- coding: UTF-8 -*-
    #实验效果：I2C LCD1602控制
    #接线：使用windows或linux电脑连接一块arduino主控板，LCD1602显示屏接到I2C口SCL及SDA
    import time
    from pinpong.board import Board
    from pinpong.libs.lcd1602 import LCD1602_I2C #从libs中导入lcd1602_i2c库

    Board("uno").begin()               #初始化，选择板型(uno、leonardo、xugu)和端口号，不输入端口号则进行自动识别
    #Board("uno","COM36").begin()      #windows下指定端口初始化
    #Board("uno","/dev/ttyACM0").begin() #linux下指定端口初始化
    #Board("uno","/dev/cu.usbmodem14101").begin()   #mac下指定端口初始化

    lcd = LCD1602_I2C(i2c_addr=0x20) #初始化LCD的I2C地址
    print("I2C LCD1602 TEST...")

    lcd.backlight(True)  #打开背光
    lcd.clear()   #清屏

    lcd.set_cursor(2,0)  #设置光标位置
    lcd.print("Hello PinPong") #显示 "Hello PinPong",1602屏像素点少，不能显示汉字
    lcd.set_cursor(6,1)  #设置光标位置
    lcd.print(6666) #显示数字1234

    while True:
        time.sleep(1)
        lcd.scroll_left() #滚动显示

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（2）加入LED和倒计时
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仔细回顾一下交通灯的灯光切换方式，在红灯时，倒计时结束会变为绿灯，当绿灯倒计时结束时会先切到黄灯几秒后再切换到红灯亮起，依据这个规律，我们让LCD显示倒计时秒数。

**硬件准备：**

主控：Arduino UNO、IO 传感器扩展板 V7.1

模块：1602LCD显示屏、红色\黄色\绿色LED模块

连接线：TypeAtoB方口USB连接线

.. image:: images/0721.png

- 将1602LCD显示屏接入IIC接口

- 将红色LED灯模块接D13数字引脚、绿色LED灯模块接D11数字引脚、黄色LED灯模块接D7数字引脚

**程序编写**

.. code-block:: python

    import time
    from pinpong.board import Board,Pin
    from pinpong.libs.lcd1602 import LCD1602_I2C 

    Board("uno").begin()               
    ledR = Pin(Pin.D13,Pin.OUT)#初始化红灯引脚在D13
    ledG = Pin(Pin.D11,Pin.OUT)#初始化绿灯引脚在D11
    ledY = Pin(Pin.D7,Pin.OUT)#初始化黄灯引脚在D7
    lcd = LCD1602_I2C(i2c_addr=0x20) #初始化LCD地址为0x20
    lcd.backlight(True) #打开背光 
    lcd.clear()  #清屏

    while True:
        for G in range(30,-1,-1):  #设置倒计时数值
            ledR.write_digital(0)
            ledG.write_digital(1)
            ledY.write_digital(0)
            lcd.set_cursor(7,1)  #设置光标位置
            lcd.print(G)  #让LCD显示倒计时数值
            time.sleep(1)
            lcd.clear()

        for Y in range(5,-1,-1):
            ledR.write_digital(0)
            ledG.write_digital(0)
            ledY.write_digital(1)       
            lcd.set_cursor(7,1)  
            lcd.print(Y) 
            time.sleep(1)
            lcd.clear()

        for R in range(30,-1,-1):
            ledR.write_digital(1)
            ledG.write_digital(0)
            ledY.write_digital(0)
            lcd.set_cursor(7,1)  
            lcd.print(R) 
            time.sleep(1)
            lcd.clear()

三、代码分析
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1. 导入必要库和模块，参考之前使用过LED灯的案例加上本次使用的LCD屏所需的部分。

.. code-block:: python

    import time
    from pinpong.board import Board,Pin
    from pinpong.libs.lcd1602 import LCD1602_I2C 

2. 然后对需要用到的功能进行初始化设置。

.. code-block:: python

    Board("uno").begin()               
    ledR = Pin(Pin.D13,Pin.OUT)
    ledG = Pin(Pin.D11,Pin.OUT)
    ledY = Pin(Pin.D7,Pin.OUT)
    lcd = LCD1602_I2C(i2c_addr=0x20) 
    lcd.backlight(True)  
    lcd.clear()  

3. 设置一段红灯的倒计时功能，另外两种灯用相同的方法设置。

.. code-block:: python

    for G in range(30,-1,-1):
        ledR.write_digital(0)
        ledG.write_digital(1)
        ledY.write_digital(0)
        lcd.set_cursor(7,1)  
        lcd.print(G) 
        time.sleep(1)
        lcd.clear()

**for i in range（）的作用：**

range（）是一个函数，for i in range（）就是给 i 赋值，比如：

for i in range（30）：

就是把0~30依次赋值给i，在程序中加入的

for i in range（30，-1，-1）：

是将0~30的数值顺序倒序，按30~0的顺序赋值给i。

四、硬件分析
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**什么LCD1602？**

LCD1602液晶显示器是广泛使用的一种字符型液晶显示模块。1602的意思是显示屏一行最多可以显示16个字符，一共有2行。

我们使用的是已经集成了控制驱动电路的成品模，通过iic接口与主控板连接。

.. image:: images/0730.jpg