一、实验目的
通过本实验，熟悉Arduino程序设计的基本语法及对电路板各端口电压的读取和写入方法，能通过开关控制LED灯的亮起和熄灭。
二、实验要求
1、使用ESP 8266电路板、LED灯、开关、电阻及导线搭建实验电路，并编写相应程序实现开关控制LED灯的闪烁效果：不按开关时绿灯亮，按下开关时2盏红灯闪烁。
2、修改上述实验中的电路及程序代码，实现模拟交通信号灯的效果。
三、实验过程
1、开关控制的闪烁LED
（1）分别使用导线将电路板3V3连接到面包板电源正极总线，将GND连接到面包板电源负极总线。
（2）放置1个绿色LED和2个红色LED在面包板上，注意各针脚均需要在不同行上，分别使用3个1K电阻连接各LED的负极（较短的针脚）与面包板电源负极总线。
（3）使用导线将绿色LED的正极（较长的针脚）连接到电路板的D5（GPIO14）口；使用导线将中间红色LED的正极连接到电路板的D6（GPIO12）口；使用导线将另一个红色LED的正极连接到电路板的D7（GPIO13）口。
（4）放置1个开关横跨在面包板中间小沟上，其中一个针脚使用导线连接到面包板电源正极，另一个针脚使用导线连接到电路板D0（GPIO16）口。电路连接如图所示。
图3-1实验电路连接图
（5）在新建的Arduino程序窗口中输入如下代码：
//初始化各接口
void setup() {
pinMode(14, OUTPUT);//D5(GPIO14)接绿色LED，设置为输出
pinMode(12, OUTPUT);//D6(GPIO12)接中间红色LED，设置为输出
pinMode(13, OUTPUT);//D7(GPIO13)接外侧红色LED，设置为输出
pinMode(16, OUTPUT);//D0(GPIO16)接开关，设置为输出
}
//循环调用
void loop() {
//读取端口16的状态，当为低电平（即开关没有按下）时
if(digitalRead(16)==LOW) {
//绿灯亮，两盏红灯不亮
digitalWrite(14, HIGH);
digitalWrite(12, LOW);
digitalWrite(13, LOW);
}
//当开关按下时
else {
//绿灯灭，D7接口红灯亮，持续0.5秒
digitalWrite(14, LOW);
digitalWrite(12, LOW);
digitalWrite(13, HIGH);
delay(500);
//D7接口红灯灭，D6接口红灯亮，持续0.5秒
digitalWrite(13, LOW);
digitalWrite(12, HIGH);
delay(500);
}
}
（6）将USB线缆插入计算机，上传程序后观察LED变化情况。
该实验的结果是：初始状态绿色LED亮，2个红色LED灭，当按下开关时，绿色LED熄灭，2个红色LED交替点亮和熄灭（亮灭状态每次持续0.5秒）。
2、交通红绿灯
（1）将前1个实验中的3个LED灯拆下，在原绿色LED的位置放置1个红色LED，原中间红色LED的位置放置一个黄色LED，另一个位置放置一个绿色LED，其余接线不变。
（2）在新建的Arduino程序窗口中输入如下代码：
//初始化各接口
void setup() {
pinMode(14, OUTPUT);//D5(GPIO14)接红色LED，设置为输出
pinMode(12, OUTPUT);//D6(GPIO12)接黄色LED，设置为输出
pinMode(13, OUTPUT);//D7(GPIO13)接绿色LED，设置为输出
pinMode(16, OUTPUT);//D0(GPIO16)接开关，设置为输出
}
//循环调用
void loop() {
//读取端口16的状态，当为低电平（即开关没有按下）时
if(digitalRead(16)==LOW) {
//红灯、绿灯不亮，黄灯持续闪烁
digitalWrite(13, LOW);
digitalWrite(14, LOW);
digitalWrite(12, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(12, LOW);
delay(500);
}
//当开关按下时
else {
//红灯亮，持续3秒
digitalWrite(12, LOW);
digitalWrite(13, LOW);
digitalWrite(14, HIGH);
delay(3000);
//红灯、黄灯一起亮，持续1秒
digitalWrite(12, HIGH);
digitalWrite(13, LOW);
digitalWrite(14, HIGH);
delay(1000);
//绿灯亮，持续3秒
digitalWrite(12, LOW);
digitalWrite(13, HIGH);
digitalWrite(14, LOW);
delay(3000);
//绿灯闪烁3次
digitalWrite(13, LOW);
delay(500);
digitalWrite(13, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(13, LOW);
delay(500);
digitalWrite(13, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(13, LOW);
delay(500);
digitalWrite(13, HIGH);
delay(500);
//黄灯亮，持续1秒
digitalWrite(13, LOW);
digitalWrite(12, HIGH);
delay(1000);
}
}
（6）将USB线缆插入计算机，上传程序后观察LED变化情况。
该实验的结果是：初始状态黄色LED持续闪烁，当按下开关时，红色LED亮起3秒，然后红色黄色LED一起亮起1秒，之后绿色LED亮起3秒，在绿色LED闪烁3次后黄灯亮起1秒，如此循环，模拟现实中的交通信号灯状态。
四、实验扩展
1、可以更换电路板上连接LED的接口，但在程序代码中应注意各接口的号码。
2、可以通过修改程序代码实现各种LED亮灭的效果，例如霓虹灯、电子显示屏等。