一 硬件介绍

1.硬件主要部分

• 树莓派Pico扩展板 x1
• 硬禾版本树莓派Pico核心模块 - STEP Pico x1

2.板卡硬件：

• 2个按键输入
• 4个单色LED
• 12个WS2812B RGB三色灯
• 1个姿态传感器
• 1个128*64 OLED显示屏
• 1个蜂鸣器
• 1个可调电位计（用于电压表）
• 1路音频信号输入（用于示波器）
• 8位R-2R电阻网络构成的DAC（用于DDS信号发生器）

3.STEP Pico

STEPPico是一款低成本，高性能的微控制器开发板，具有灵活数字接口(完全兼容RaspberryPi Pico)。硬件上，采用RaspberryPi官方自主研发的RP2040微控制器芯片，搭载ARMCotexM0+双核处理器，高达133MHz的运行频率，内置了264KBSRAM  和2MB闪存，还板载有多达26个多功能的GPIO引脚。软件上，可选择树莓派提供的C/C+SDK，或者使用MicroPython进行开发， 且配套有完善的开发资料教程，可方便快速入门开发并嵌入到产品中。

STEP Pico的板载资源：.                                                                  

二 项目介绍

1.项目要求

仿真马路上的交通灯的工作状态切换，利用板上的红、黄、绿三种颜色的LED显示道路状态的切换，行人按键时，具有优先功能。

2.实现方式

利用板上的3个不同颜色的LED模拟交通灯，程序会轮流切换三个灯的状态，并根据按键的输入（中断或查询机制）调整交通灯的切换。

3.项目分析

①交通灯基本功能：红黄绿三种颜色的切换
     红灯亮起，禁止通行  →  红灯熄灭，黄色LED亮起，交通状态即将改变 
     →  黄灯熄灭，绿色LED亮起，可以通行  → 绿灯熄灭，黄灯亮起，交通状态即将改变
     →  黄灯熄灭，红灯亮起，进入新一轮循环
②行人按键，具有优先功能
    在红灯期间按键，延长红灯时间；绿灯期间按键，提前结束绿灯状态。

三 设计思路

首先先编写程序完成基本的红绿灯功能，完成红灯→黄灯→绿灯→黄灯→红灯的循环。然后在红灯状态中加入判断，如果按下k1键则在原本红灯时间结束后进行短暂报警，并延续一段时间红灯后再进入黄灯状态。同时，在绿灯状态中也加入一个判断，如果按下k1键，则直接结束绿灯，转入黄灯。

四 流程图

五 主要代码片段说明

def red_light(t):
    r.on()
    g.off()
    y.off()
    for h in range(t):
        for i in range(1, 13):
            ws2812b.on(i, "#ff0000")
        for j in range(1, 13):
            ws2812b.off(j)
        time.sleep(1)

红灯控制 ，红色led灯亮起，黄绿灯熄灭，灯带每秒闪烁红灯一次

def yellow_light(t):
    r.off()
    g.off()
    y.on()
    for h in range(t):
        for i in range(1, 13):
            ws2812b.on(i, "ffff00")
        for j in range(1, 13):
            ws2812b.off(j)
        time.sleep(1)

黄灯控制 ，黄色led灯亮起，红绿灯熄灭，灯带每秒闪烁黄灯一次

def green_light(t):
    r.off()
    g.on()
    y.off()
    for h in range(t):
        for i in range(1, 13):
            ws2812b.on(i, "#00ff00")
        for j in range(1, 13):
            ws2812b.off(j)
        time.sleep(1)
        if k1.value() == True:
            break

绿灯控制，绿色led灯亮起，红黄灯熄灭，灯带每秒闪烁绿灯一次。如果期间按下k1键，则直接中断循环

pwm = PWM(Pin(pin_cfg.buzzer))

def pitch(frequency, duration=0):
    pwm.freq(frequency)
    pwm.duty_u16(3000)

def charge():
    if k1.value() == True:
        for i in range(1, 13):
            ws2812b.on(i, "#ff0000")
        for i in range(2):
            for freq in range(880, 1760, 16):
                pitch(freq, 6)
            for freq in range(1760, 880, -16):
                pitch(freq, 6)
        pwm.deinit()
        red_light(5)

报警子函数，（红灯期间）如果按下k1键，则短暂报警，然后延续一段时间红灯状态

import time
import ws2812b
from led import r, g, y, b
from button import k1
from machine import PWM, Pin
from board import pin_cfg

while True:
    red_light(5)
    charge()
    yellow_light(2)
    green_light(5)
    yellow_light(2)

主函数，调用资源文件和子函数，实现功能

六 功能展示

红绿灯的基本功能（此处为方便展示，红黄绿三个状态都只持续1s）

红灯延长（此处有加速）

绿灯中断（此处有加速，原本绿灯需闪烁三次，按下按键后只闪烁一次便结束绿灯）

七 遇到的主要难题和解决办法

1.如何完成灯带的闪烁

设置循环，持续时间为多少秒就循环几次灯带的亮和熄灭，每次循环使用1s时间

2.如何完成行人按键优先功能

在红灯和绿灯状态时分别加入判断

八 未来的计划和建议

1.尝试均匀灯带的亮起和熄灭时间
2.按下k1后同时报警和红灯闪烁