迷你世界城市红绿灯模型
当你在家造红绿灯:一个迷你城市模型的硬核实操指南
凌晨两点半,我的第三次红绿灯电路测试又失败了。桌上散落着发烫的电阻、歪歪扭扭的导线,还有被焊锡烫出小洞的桌布——这大概就是手工耿和正经电子工程的区别。但当你看到用乐高搭的十字路口上,三个LED灯终于按节奏亮起来时,那种快乐堪比第一次骑自行车不摔跤。
一、为什么红绿灯模型总让人欲罢不能
我敢打赌每个玩模型的人,都在某个深夜盯着转动的风扇想过:"要是能做个会动的红绿灯该多酷啊。"这玩意儿有种奇怪的魔力:
- 视觉催眠效果:比熔岩灯更有科技感,比鱼缸更省地方
- 完美的难度曲线:从纸板涂色到Arduino编程都能玩
- 隐藏的实用价值:我家猫现在看见红灯真的会停下(虽然绿灯照样冲)
1.1 那些年我们踩过的坑
去年用月饼盒做的第一代模型,绿灯亮着亮着突然冒烟的经历告诉我:永远别相信包装盒上"阻燃材料"四个字。后来查《电子电路入门》(清华大学出版社2018版)才知道,普通LED灯珠接5V电源必须串联电阻,这个初中物理知识被我就着午饭吃掉了。
二、材料清单:比宜家说明书更实在的采购指南
核心部件 | 平价替代方案 | 血泪教训 |
Arduino UNO | 捡同学毕业扔的开发板 | 注意别拿到烧坏的 |
LED灯珠 | 拆旧玩具车灯 | 粉色灯光不算交通信号 |
220Ω电阻 | 废旧电路板拆件 | 阻值色环要会看 |
五金店老板看我买30cm导线时那个意味深长的眼神,至今难忘。其实做微缩模型最费的反而是热熔胶——上次做到一半发现胶枪堵了,情急之下用打火机直接烤胶棒,现在右手拇指还有块小疤。
三、电路连接:文科生也能看懂的电流路径
把电路图翻译成人话就是:电流从Arduino的7号引脚出发,经过电阻这个"减速带",让LED灯安全发光,最后回到GND这个"停车场"。实际接线时我总搞成正负极短路,直到发现用不同颜色的导线才解决——这个方法还是看幼儿园小朋友玩积木时想到的。
3.1 代码里的时间魔法
下面这个让灯按秒切换的代码,我抄在厨房抽油烟机上(因为总在煮泡面时改代码):
- void loop(){
- digitalWrite(红灯, HIGH);
- delay(30000); // 这行让我学会数秒
- digitalWrite(绿灯, LOW);
- }
第一次忘记写"LOW"的时候,十字路口模型变成了诡异的红灯绿灯同时亮,像极了某些路口的早高峰。
四、结构搭建:当乐高遇上交通规划
用弟弟的积木搭路口时发现,现实中的15°斜交叉路口在模型上根本摆不稳。最后改用磁吸拼接的方式,参考了《微型城市景观设计》(机械工业出版社2020)里的模块化方案。最惊喜的发现是:
- 废旧手机支架当灯杆
- 隐形眼镜盒做灯罩
- 外卖保温袋内衬当遮光板
现在我的模型能实现三方向车流控制,虽然第四个方向的车会神奇地穿楼而过——就当是致敬某款著名游戏吧。
五、进阶改造:给红绿灯装上大脑
当基础版玩腻后,我在灯柱里塞了人体红外传感器(拆自自动洗手液机)。现在模型会在"行人"靠近时延长绿灯时间,有次半夜去喝水,看见它对着晃动的窗帘疯狂闪黄灯,吓得我差点把模型扔出窗外。
后来升级的版本更离谱:用旧手机当监控摄像头,通过Python分析"车流"自动调节信号周期。虽然实际效果是——我家猫经过就变红灯,扫地机器人过来就绿灯长亮,活脱脱一个"宠物特权交通系统"。
窗外的天已经泛白了,桌上这个带着焊锡痕迹的红绿灯模型正在执行第1079次循环。或许明天该教它识别外卖小哥的电瓶车了,毕竟小区门口那个真红绿灯,从来不懂饿着肚子等红灯的人有多着急。
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