Werkstättenprotokoll 06.11

Inhalt

1. Ampelschaltung
   • Ziel: Eine funktionierende Ampelschaltung nach österreichischen Anforderungen
   • Umsetzung
     1. Schaltplan erstellen mit easyEDA (Protokoll 23.10 siehe hier)
     2. Schaltung berechnen
     3. Prototypen mit der Hilfe des Steckbretts schaltplan getreu aufbauen
     4. Mikrocontroller (ESP32) programmieren
     5. Code Architektur

Protokoll

Ampelschaltung

Ziel der Ampelschaltung war es, eine Ampelschaltung umzusetzen, welche nach den österreichischen Anforderungen schaltet.

Schaltplan

Dies ist bereits im Protokoll vom 23.10 zufinden. Es kann hier geöffnet werden.

Berechnung

Da die Lampe bereits einen Innenwiderstand verbaut hat, ist dieser Punkt überfällig.

Aufbau

Der Aufbau kann den folgenden zwei Bildern angeschaut werden:

Programmierung

Wir nutzten wir switch case. Diese Funktion hat folgenden Syntax:

switch(expression) {
  case x:
    // code block
    break;
  case y:
    // code block
    break;
  default:
    // code block
}

Die expression ist mit enum (~ Enumeration) definiert:

enum Level {
  LOW,
  MEDIUM,
  HIGH
};

Die Ampelschaltung wurde mit dem zuvor besprochen Wissen umgesetzt:

enum Trafficlights
{
  RedPhase,
  RedOrangePhase,
  GreenPhase,
  GreenBlinkPhase,
  OrgangeAfterGreenPhase,
  UndefinedState,
  pedestrianGreen,
  pedestrianRed,
  pedestrianStart
};

uint8_t Trafficlights = RedPhase; // Die Variable Trafficlights mit der Enumeration RedPhase deklarieren

void loop()
{
  switch (Trafficlights)
  {
  case RedPhase:
    digitalWrite(RED_BULB, HIGH);
    digitalWrite(GREEN_BULB, LOW);
    digitalWrite(YELLOW_BULB, LOW);
    delay(FIXED_STATE_TIME);
    Trafficlights = RedOrangePhase;
    break;
  case RedOrangePhase:
    digitalWrite(RED_BULB, HIGH);
    digitalWrite(YELLOW_BULB, HIGH);
    digitalWrite(GREEN_BULB, LOW);
    delay(SWITCH_STATE_TIME);
    Trafficlights = GreenPhase;
    break;
  case GreenPhase:
    digitalWrite(RED_BULB, LOW);
    digitalWrite(YELLOW_BULB, LOW);
    digitalWrite(GREEN_BULB, HIGH);
    delay(FIXED_STATE_TIME);
    Trafficlights = GreenBlinkPhase;
    break;
  case GreenBlinkPhase:
    digitalWrite(RED_BULB, LOW);
    digitalWrite(YELLOW_BULB, LOW);
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
      digitalWrite(GREEN_BULB, LOW);
      delay(BLINK_TIME);
      digitalWrite(GREEN_BULB, HIGH);
      delay(BLINK_TIME);
    }
    Trafficlights = OrgangeAfterGreenPhase;
    break;
  case OrgangeAfterGreenPhase:
    digitalWrite(RED_BULB, LOW);
    digitalWrite(GREEN_BULB, LOW);
    digitalWrite(YELLOW_BULB, HIGH);
    delay(SWITCH_STATE_TIME);
    digitalWrite(YELLOW_BULB, LOW);
    Trafficlights = RedPhase;
    break;
  case UndefinedState:
    while (true)
    {
      digitalWrite(YELLOW_BULB, LOW);
      delay(BLINK_TIME);
      digitalWrite(YELLOW_BULB, HIGH);
      delay(BLINK_TIME);
    }
  }
}

Code Architektur

Der Code kann über folgenden Flowchart dargestellt werden:

Code

Der gesamte Code befindet sich auf Github und kann unter diesem Link geöffnet werden.

Die Repository für alle Einheiten kann unter diesem Link geöffnet werden.