中学生 · 迷你交通信号灯 | DF创客社区

案例一：迷你交通信号灯

案例简介：本次课程介绍一个单向交通信号灯模型的制作，实现红、黄、绿三盏灯间隔一定的时间分别亮灭。

技术要领：Sketchup设计制作信号灯的机械结构件；

3D结构件的打印与安装；

物理电子电路连接结合与焊接；

Arduino 编程控制功能实现。

器材列表：

工具：Overlord pro 3D打印机

焊笔

焊丝

材料：PLA（黄、灰）

LED（红、黄、绿）各1颗

电阻220欧（3根）

Ble Romeo

杜邦线（母-母）

制作过程：

第一部分3D建模

本次信号灯的机械结构件包括：灯头、灯柱、底座三部分。

灯头：

1.打开Sketchup软件，点击菜单相机——标准视图——顶视图，绘制一个尺寸为25，60的矩形，选择宽度的线条，右击鼠标在弹出的快捷菜单中选择拆分，段为2，如下图所示

2.使用直线工具沿刚拆分的中点，绘制一条直线与底线连接，如下图

3.选中刚绘制的中线，对其进行拆分，段为4，分别以A,B,C三点为圆心，绘制半径为2.5MM的圆，如下所示。

4.使用选择工具删除不需要的线段，删除后如下图所示

5.使用环绕观察按钮对上图进行适当旋转，点击推拉工具对上图进行推拉操作，距离为5MM。

6.使用推拉工具删除圆形中的底，使其通透。如下所示

7.使用偏移工具，对矩形外框进行偏移操作，偏移距离为2.5。

8.使用推拉工具对外框进行推拉操作，推拉距离为30，如下所示。

9.通过旋转观察按钮调整上述形体位置，对其底部绘制半径为8的圆，再次使用推拉工具，为其底部开出一个同等大小的圆孔，如下图所示

至此灯头部分绘制完毕。

灯柱：

点击菜单相机——标准视图——顶视图

1．用圆形工具绘制一个半径为8的圆，修改其图元信息中的段为99。

2．使用偏移工具对圆进行偏移操作，向外偏移距离为2mm，向内偏移1MM，如下图所示

3. 使用选择工具选中最内部的圆，按DEL键删除。

4. 使用推拉工具对内环推拉操作，距离为4。

5.使用旋转观察按钮将上述形体翻转，发现其底部没有封闭。

6.使用直线工具封闭底部后，删除不必要的线段，使其成为管状。注意下图中红色箭头所指的圆环此时不要删除。

7. 使用推拉工具对底部内外圆环分别进行拉伸操作，拉伸距离为50MM和5MM。拉升后效果如下图所示，完成支撑杆的设计。

灯座：请参照上述步骤自己设计

第二部分：电路连接

红黄绿正极分别连接数字口2,4,7

第第三部分：代码编写

void setup() {
  // initialize digital pin 13 as an output.
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(4, OUTPUT);
  pinMode(7, OUTPUT);
}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  digitalWrite(2, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  digitalWrite(4, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
  digitalWrite(7, LOW);
  delay(10000);             // wait for a second
  digitalWrite(2, LOW); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  digitalWrite(4, HIGH); // turn the LED off by making the voltage LOW
  digitalWrite(7, LOW);
  delay(4000);
  digitalWrite(2, LOW); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  digitalWrite(4, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
  digitalWrite(7, HIGH);
  delay(10000);
}

第四部分：组装