MicroPython项目实战：时钟与交通灯模拟

# MicroPython项目实战：时钟与交通灯模拟 ## 1. MicroPython时钟项目 ### 1.1 项目默认启动设置 完成第一个MicroPython硬件项目后，若想让项目在开发板上电时默认运行，可进行如下操作。由于开发板上的`main.py`代码模块会在启动时执行，所以只需在该文件中添加启动项目的代码即可。示例代码如下： ```python # main.py -- put your code here! import clock clock.run() ``` 修改完`main.py`文件后，关闭开发板电源再重新开启。若几秒后日期和时间显示出来，就说明项目成功创建，只要硬币电池还有电，时间就不会丢失。 ### 1.2 项目拓展思路 此项目有很多拓展的可能性，以下是一些可以考虑的方向： - 使用不同的实时时钟（RTC） - 计算并显示上午/下午（AM/PM） - 将开发板连接到互联网，使用网络时间协议（NTP）服务代替RTC - 使用更大的显示屏并显示儒略日期 - 使用光传感器在直射阳光下关闭或调暗显示屏 - 添加扬声器并实现闹钟功能（部分RTC有此功能） - 使用不同的世界标准（如YYYY/MM/DD）格式化日期和时间 ### 1.3 自制RTC模块 如果喜欢动手，可使用RTC DS1307芯片、两个电阻、一个晶体和一个硬币电池 breakout 板来构建自己的RTC模块。所需组件如下表所示： | 组件 | 详情 | | ---- | ---- | | DS1307芯片 | - | | 硬币电池 breakout 板 | - | | 3v硬币电池 | - | | 32.768kHz晶体 | - | | 2个1K电阻 | - | 这些组件可在大多数在线电子商店（如Adafruit、Sparkfun和Mouser）购买。若要实现此项目，可参考[示例教程](http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/DS1307-real-time-clock-RTC-circuit.php)。如果计划构建多个使用RTC的项目，批量购买这些组件并自行组装RTC 1307模块可能更具成本效益。 ## 2. 交通灯模拟项目 ### 2.1 项目概述 本项目将实现一个带有行人步行按钮的交通信号模拟。使用LED来模拟交通灯和行人信号灯，通过按钮触发交通信号的变化。当行人按下步行按钮时，交通灯将变为红色，行人信号灯变为绿色，一段时间后，行人信号灯闪烁，然后变为红色，交通灯恢复正常循环。此外，还将使用网页来触发步行请求。 ### 2.2 所需组件 实现该项目所需的组件如下表所示： | 组件 | 数量 | 描述 | 成本 | 链接 | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | MicroPython开发板 | 1 | Pyboard v1.1 with headers 或 WiPy | $45 - 50 或 $25 | 多个链接 | | LED（红色） | 2 | - | kit | 链接 | | LED（黄色） | 2 | - | kit | 链接 | | LED（绿色） | 1 | - | kit | 链接 | | 电阻 | 5 | 220或330欧姆 | $8 - 12 | 链接 | | 按钮 | 1 | 瞬动按钮，适合面包板 | kit | 链接 | | 面包板 | 1 | 半尺寸原型板 | $5 | 链接 | | 网络模块（Pyboard） | 1 | CC3000 breakout板（或等效） | $15+ | 多个 | | 跳线（WiPy） | 9 | M/M跳线，6英寸 | $4 | 链接 | | 跳线（Pyboard） | 17 | M/M跳线，6英寸 | $4 | 链接 | | 电源 | 1 | USB电缆从PC获取电源 | 从备件中取用 | | 电源 | 1 | USB 5V电源和电缆 | 从备件中取用 | 购买基本组件（如LED、按钮和电阻）时，购买套件通常比单独购买更便宜。同时，Sparkfun的电阻套件能满足大多数项目的需求。 ### 2.3 电阻选择 LED需要一个限流电阻来将电流降低到安全水平。确定所需电阻大小的公式为： \[R = \frac{V_{cc}-V_{f}}{I}\] 其中，\(R\)是电阻值，\(V_{cc}\)是电源电压，\(V_{f}\)是LED的正向电压，\(I\)是所需电流。例如，对于一个工作在1.8 - 2.2V和20mA电流的5mm红色LED，使用5V电源时，计算如下： \