2025-03

主题：智能自助红绿灯

器件

Atmega328P主控板1块，交通灯模块2个，按键模块1个，蜂鸣器模块1个，超声波传感器1个。以上模块也可使用分立器件结合面包板搭建。

任务要求：

自助红绿灯为行人横穿主路时使用，人行道的总通行时间为10秒。为了安全起见，当人行道变为绿灯前，通过超声波检测主路是否有车辆正在通过，如有车辆正在通过则延长主路黄灯的时长。当超声波传感器检测的距离值小于等于5cm时，表示主路有车辆正在通过人行道。具体要求如下：

(1)自助红绿灯未启动时，主路显示为绿灯,人行道显示为红灯，蜂鸣器保持静音；

(2)当人行道按键被按下后，如主路没有车辆通过，主路的绿灯延时1秒后由绿灯经黄灯转换为红灯，黄灯时长2秒；

(3)当人行道按键被按下后，如主路有车辆正在通过，主路的绿灯延时1秒后由绿灯经黄灯转换为红灯，此时黄灯的时长为5秒；

(4)当主路为红灯时，人行道的绿灯点亮并闪烁，闪烁时间间隔为500毫秒，蜂鸣器保持静音；

(5)当人行道的绿灯还剩余4秒时，绿灯快速闪烁，闪烁时间间隔为250毫秒，同时蜂鸣器发出提示音，提醒行人快速通过；

(6)人行道通行时间结束，人行道红灯点亮，主路绿灯点亮，蜂鸣器保持静音；

(7)控制程序采用Arduino C/C++代码编写，不得使用图形化软件编写；

(8)未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。

说明

请考生在考试结束前，按照如下要求提交相关文件。

(1) 将程序放在一个文件夹中，压缩为1个“rar或zip”格式文件，并命名为：DJKS4_身份证号，大小5M以下；

(2) 将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传；

(3) 程序编写过程中不得打开其它示例程序，不得使用图形化软件生成代码，如发现，实操成绩按照0分处理。

评分项

1.器件及器件连接（20分）

2.功能实现（80分）

(1)实现自助红绿灯未启动时，主路显示为绿灯,人行道显示为红灯，蜂鸣器保持静音;(10分)

(2)实现当人行道按键被按下后，且超声波传感器检测的距离大于5厘米时，主路的绿灯延时1秒后由绿灯经黄灯转换为红灯，黄灯的时长为2秒;(10分)

(3)实现当人行道按键被技下后，且超声波传感器检测的距离不大于5厘米时，主路的绿灯延时1秒后由绿灯经黄灯转换为红灯，黄灯的时长为5秒;(10分)

(4)实现当主路为红灯时，人行道的绿灯点亮并闪烁，闪烁时间间隔为500毫秒，蜂鸣器保持静音;(20分)

(5)实现当人行道的绿灯还剩余4秒时，绿灯快速闪烁，闪烁时间间隔为250亳秒;(20分)

(6)实现当人行道的绿灯还剩余4秒时，蜂鸣器发出提示音。(10分)

程序参考

器件	引脚
主路绿灯	12
主路黄灯	11
主路红灯	10
人行绿灯	A3
人行黄灯	A2
人行红灯	A1
按键	2
蜂鸣器	3
超声波T	8
超声波E	9

int cm() {
  pinMode(8, OUTPUT); 
  pinMode(9, INPUT);   
  digitalWrite(8, 0);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(8, 1);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(8, 0);
  int s = pulseIn(9, 1) / 58.0;
  return s;
}

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  pinMode(2, INPUT);
  pinMode(12, OUTPUT);  //绿
  pinMode(11, OUTPUT);  //黄
  pinMode(10, OUTPUT);  //红
  pinMode(A3, OUTPUT);  //绿
  pinMode(A2, OUTPUT);  //黄
  pinMode(A1, OUTPUT);  //红
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  int s = cm();
  Serial.println(s);
  delay(200);
  //主路开始时显示绿灯，人行显示红灯，蜂鸣器不发声
  digitalWrite(12, 1);
  digitalWrite(11, 0);
  digitalWrite(10, 0);
  digitalWrite(A3, 0);
  digitalWrite(A2, 0);
  digitalWrite(A1, 1);
  noTone(3);
  //按下按键且距离大于5
  if (digitalRead(2) and s > 5) {
    delay(1000);
    digitalWrite(12, 0);
    digitalWrite(11, 1);
    digitalWrite(10, 0);
    delay(2000);
    digitalWrite(12, 0);
    digitalWrite(11, 0);
    digitalWrite(10, 1);
    //慢闪6次是6秒
    for (int i = 1; i <= 6; i++) {
      digitalWrite(A3, 1);
      digitalWrite(A2, 0);
      digitalWrite(A1, 0);
      delay(500);
      digitalWrite(A3, 0);
      digitalWrite(A2, 0);
      digitalWrite(A1, 0);
      delay(500);
    }
    //快闪8次是4秒
    for (int i = 1; i <= 8; i++) {
      tone(3, 800);
      digitalWrite(A3, 1);
      digitalWrite(A2, 0);
      digitalWrite(A1, 0);
      delay(250);
      digitalWrite(A3, 0);
      digitalWrite(A2, 0);
      digitalWrite(A1, 0);
      delay(250);
    }
  //按下按键且距离小于5
  } else if (digitalRead(2) and (s > 0 and s <= 5)) {
    delay(1000);
    digitalWrite(12, 0);
    digitalWrite(11, 1);
    digitalWrite(10, 0);
    delay(5000);
    digitalWrite(12, 0);
    digitalWrite(11, 0);
    digitalWrite(10, 1);
    for (int i = 1; i <= 6; i++) {
      digitalWrite(A3, 1);
      digitalWrite(A2, 0);
      digitalWrite(A1, 0);
      delay(500);
      digitalWrite(A3, 0);
      digitalWrite(A2, 0);
      digitalWrite(A1, 0);
      delay(500);
    }
    for (int i = 1; i <= 8; i++) {
      tone(3, 800);
      digitalWrite(A3, 1);
      digitalWrite(A2, 0);
      digitalWrite(A1, 0);
      delay(250);
      digitalWrite(A3, 0);
      digitalWrite(A2, 0);
      digitalWrite(A1, 0);
      delay(250);
    }
  }
}