自从20世纪60年代研制出能够发出红色光的LED以来，经过几十年的发展，目前的LED已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种有色光。本课我们将使用3个单色LED模块，制作一场创意灯光秀。

要制作本课的范例作品，需要使用以下硬件模块：

扩展板是可以堆叠接插到Arduino上的电路板，不同的扩展板有不同的功能。

由于本书的使用对象是中小学生，因此使用了可以直接将各种传感器、执行器模块连接到Arduino主控板上的扩展板，省去了繁琐的器材连接，也大大减少了各类故障的发生。很多厂商都生产这类扩展板，本书使用的是“好好搭搭”生产的UNO扩展板（如下图2-1所示）。

     图2-1 “好好搭搭”UNO扩展板

LED的中文名称叫做“发光二极管”，它是一种可以把电能转化成光能的电子元件。经常在电路以及仪器中作为指示灯使用，也可以用于显示文字或者数字，随着技术的发展，目前也广泛用于日常生活照明。

在“好好搭搭”的Arduino造物套装中就包含有4种单色LED模块，分别可以发出红、黄、绿、白四种颜色的光线（如下图2-2所示）。

     图2-2 单色LED模块和3针引线

注：“好好搭搭”Arduino造物模块利用贴片技术，将元器件都集成在一起，通过一个三针或者四针的插座连接电源、交换数据。如上图2-2所示的LED模块插座是三针的：分别是接地的“G”、接电源的“V”、接数字信号的“S”。

连接线用来连接造物模块和Arduino扩展板。“好好搭搭”的Arduino造物套装中的连接线共有两种，一种是由绿、红、黄三根线线组成的，叫做3P的连接线；另一种是由绿、红、黄、蓝四根线线组成的，叫做4P的连接线（如下图2-3所示）。连接线一头是白色的插头，用于连接各种造物模块；另一头是黑色的插头，用于连接扩展板的各类端口。

要制作本课的范例作品，还需要使用以下新的指令：图2-3 3P和4P连接线

使用“设置数字口输出”指令可以设置连接到指定端口LED的输出值。指令默认数字口为“2”、输出值为“1”。单击第一个下拉菜单会出现0-13和A0-A5共20个选项，根据扩展板上的接口设置，实际应用中可以选择“2”、“3”、“4”、“9”、“10”、“11”、“12”、“13”这8个数字口以及A0—A3这4个模拟口。单击第二个下拉菜单，有“1”和“0”两个选项，即输出值可以设置为“1”或者“0”，也就是“点亮”或者“关闭”LED。

要制作本课的范例作品，需要使用以下器材：

²  UNO主控板和配套的扩展板

²  红、黄、绿三种颜色的单色LED模块各一个

²  3P连接线：三根

要搭建本课的范例作品硬件，可以按以下步骤操作：

1.      将UNO扩展板插入到UNO主控板上。

2.      找到3根3P连接线，将每根连接线的白色插头插入单色LED模块的接口中；插的时候注意：白色插头具有防呆功能，可以防止插反。

3.      将连接红色LED模块的3P连接线黑色的一头插入扩展板中间的11号端口，插的时候注意：黑色插头不具有防呆功能，要确保连接线每根线的颜色和扩展板插座针脚的颜色相同。

4.      用同样的方法，将黄色LED模块连接线插入10号端口、绿色LED模块连接线插入9号端口；

具体器材连接方式如下图2-4所示：

图2-4 “创意灯光秀”范例作品硬件连接图

注：不同厂商生产的模块和连接线，颜色定义可能并不相同。但可以根据模块和扩展板插座边上标注的字母来对应：也就是接地的“G”对应“G”、电源“V”对应“V”、数字信号“S”对应“S”。

5.      用USB线把主控板和计算机连接起来，打开“好好搭搭硬件下载”插件，选择“型号”为“UNO”，确认插件程序左下角的端口和型号显示正确。

打开浏览器，登录“好好搭搭”网站；单击网站上方的“创作”按钮，在“创作模版”网页中选择“Arduino”模版，进入“模版项目页”；在“模版项目页”中单击网页右上角的“转到设计页”按钮，进入“Arduino编程设计页”。

单击“脚本”选项卡的“更多模块”类别，找到“设置LED输出”指令，将这个指令拖动三个到脚本区，设置端口分别为“9”、“10”、“11”，输出值分别为“1”、“0”、“1”。具体程序代码如下图2-5所示：

图2-5 “设置LED输出指令测试”程序代码

我发现：________________________________________________________________

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所谓的“闪烁”，其实就是设置LED快速地亮灭。下面以范例中的红色LED闪烁为例，介绍具体的制作步骤：

1.      要让红色LED闪烁，应该先初始化，设置红色LED模块处于“灭”的状态；也就是设置所在的“11”号端口输出为“0”。

2.      使用“控制”类别中的“重复执行”指令：每次重复都是先设置红色LED所在的“11”号端口输出值为“1”、等待时间为“0.2”秒；再设置这个端口输出值为“0”、等待时间也是“0.2”秒。这样红色LED就会以0.2秒为间隔一直闪烁。

具体程序代码如下图2-6所示：

图2-6 “红色LED闪烁”程序代码

所谓的“流水灯”，一般是三个或者三个以上的LED，依次点亮。下面以范例中的红、黄、绿这三个LED制作流水灯为例，介绍具体的制作过程：

1.      先初始化，设置三个LED模块都处于“灭”的状态，也就是设置“11”、“10”、“9”三个端口输出都是“0”。

2.      使用“控制”类别中的“重复执行”指令：每次重复都是先红色LED亮（也就是“11”号端口输出“1”）、其它LED灭，等待“0.5”秒；再黄色LED亮（“10”号端口输出“1”）、其它LED灭，同样也等待“0.5”秒；接着绿色LED亮（“9”号端口输出“1”）、其它LED灭，同样等待“0.5”秒。这样三个LED就会依次点亮。

具体程序代码如下图2-7所示：

图2-7 “流水灯”程序代码

除了范例中的闪烁、流水灯，你还能够想出其它更有创意的灯光效果吗？

我打算这么做：_______________________________________________________

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做的时候需要注意：____________________________________________________

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