Светофор на Arduino своими руками: схема и макет с меняющимися сигналами

Техника, которая ближе

Прежде чем увидеть фото светофора и выбрать, как его сделать, нужно определиться с техникой. Вариантов много, все они простые и доступные, не требуют дорогих материалов.

Если вам срочно нужно сделать школьный светофор — на завтра посмотрите, какие материалы есть в доме. Если у вас еще есть время, вы можете полистать магазин креативных товаров, приобрести красивый картон или фактурные краски или другие необходимые материалы.

Выбирайте технику, которая вам ближе всего — и творите вместе с ребенком, это занятие будет полезным и увлекательным!

Из пенопластовых шариков

Очень красивый и веселый светофор можно сделать из обычных пенопластовых шариков! Они продаются индивидуально в каждом магазине для рукоделия. Вам нужно три мяча. Итак, как сделать светофор из пенопласта своими руками?

Из картона вырежьте кружок — это будет основа для поделки. Его можно нарисовать в виде улицы или наклеить на настенный светильник. Сверху приклеиваем шарики друг на друга горячим клеем. Раскрашиваем каждый шар гуашью: зеленой, красной, желтой.

Сверху ему нужна кепка — чтобы было веселее и оригинальнее. Это может быть картон или картонный цилиндр (например, туалетная бумага). Распишем композицию — и все!

Из картонной коробки

Если у вас есть небольшая прямоугольная коробка, очень легко сделать светофор своими руками за считанные минуты. Ящик может быть из-под чего угодно, главное прямоугольной формы.

Оберните коробку черной или серой бумагой или даже фольгой. Вырежьте из цветного картона три круга — желтый, зеленый и красный и приклейте их в желаемом порядке к светофору. База готова.

Чтобы получить персонажа, нарисуйте на белом картоне (или распечатайте) голову, руки и ноги полицейского в фуражке, а также полосатую палку и приклейте эти детали к картонной коробке. Поделка готова!

Из картона – просто и быстро

еще проще сделать плоский, но красивый предмет из картонной основы. Вам понадобится «шест» — это может быть прочная палка или длинный цилиндр бумажных салфеток. Палочку необходимо обернуть фольгой, получится красивый металлический столб.

Ее необходимо приклеить пластилином или горячим клеем к основе — листу прочного картона, чтобы поделка могла держаться.

Проект “Светофор на Ардуино”

Создадим наш практически настоящий светофор. В рамках этого проекта мы соберем схему и создадим эскиз, с помощью которого светодиоды будут загораться и загораться согласно правилам дорожного движения.

Тебе понадобится:

• Плата Arduino Uno или Nano.
• Блюдо для хлеба.
• Три светодиода. Конечно, лучшие цвета — красный, желтый и зеленый.
• Три резистора 220 Ом.
• Соединительные кабели.

Из дисков

Еще одна оригинальная идея сделать светофор из подручных материалов — светофор со старыми компьютерными дисками. Их давно не использовали, поэтому, если в доме три штуки, есть повод их использовать.

Вырежьте из цветного картона три круга размером в половину диска: красный, желтый и зеленый. Приклейте каждый кружок в центр каждого отдельного диска. Затем нужно их склеить, немного внахлест, каждый на краю другого.

Горячий клей идеально подходит для этих целей. Сверху приклейте веревочку или ленту и подвесная игрушка готова!

Для 4-5 лет

Ребенок этого возраста может получить в руки ножницы и дать ему попробовать вырезать для себя все детали будущей поделки. На листе бумаги сделайте узор светофора: нарисуйте прямоугольник, более узкую ножку и нарисуйте циркулем три круга на одинаковом расстоянии друг от друга.

Задача ребенка — случайно вырезать цветную бумагу соответствующего цвета и хаотично приклеить получившиеся кусочки к желаемому кругу. И обклеиваем корпус светофора и ножку кусочками коричневой бумаги.

Светофор из упаковки зубной пасты

Достаньте зубную пасту из упаковки и оклейте коробку белой бумагой. В нижней части упаковки проделайте отверстие шилом. Поместите кремовую шляпу на желтую бумагу, обведите контуры и вырежьте круг. Таких деталей четыре. Таким же образом сделайте четыре красных и зеленых круга.

Поочередно прикрепите чашки к каждой стороне нашей коробки: красный, желтый, зеленый. Вставьте держатель баллона в отверстие.

Не забудьте во время работы записать на телефон видеоролик, который можно разместить на канале YouTube — пусть другие дети научатся делать светофор по вашему мастер-классу.

Оригинальные идеи светофоров

Чтобы получился оригинальный светофор, его можно сделать проводами:

• Нитки наматываются на воздушный шарик, покрытый клеем.
• Когда нити высыхают на шаре, его сдувают и получается клубок из ниток.
• Из трех шариков склеивается снеговик.
• Вместо пуговиц наклеиваются разноцветные кружочки из бумаги или пробки от бутылок. Верхний шар — это голова снеговика, которая выполняет роль светофора. Можно надеть бумажный колпачок и наклеить на него глаза, нос и рот.
• Из шариков для пинг-понга можно сделать светофор, если их покрасить в разные цвета и склеить. На верхний шар надевается колпачок.
• На каждый шар приклеены глазки и ротик.
• Выражение лица меняется в зависимости от цвета мяча.

Цвета в виде морды собаки или кота

1. Вырежьте из черного картона основу для светофора.
2. Вырежьте из белой бумаги кружочки, чтобы прикрепить мордочку кошки или собаки.
3. Наклеиваем кружочки на черное пустое место.
4. Из квадратного листа цветной бумаги делаем мордашки животных. Для этого дважды сложите лист по центру, чтобы получился треугольник. Края загибаем в форме ушей.
5. Нижнюю часть детали складываем по центру, чтобы получилась мордочка. Склеиваем глазки из белой бумаги и рисуем зрачки. Маркером нарисуйте рот и нос, усы и брови. Но рисовать у животных нужно разную мимику. Если рыжий пес или кошка, то они должны злиться. Желтое животное имеет нейтральное выражение морды. А зеленый — это весело.
6. На белые кружочки приклеиваем мордашки.

Важно! Для собаки используется лицевая сторона, полученная складыванием треугольника, а для кошки — обратная.

С применением техники квилинг

Сама техника квиллинга проста, но нужно рассказать и показать детям, как делают завитки.

Для этого нужно разрезать цветную бумагу на полоски шириной 1 см и максимально плотно обернуть их вокруг карандаша и приклеить край к спирали.

Когда необходимое количество локонов будет готово, можно приклеить их к созданному узору.

Форма окон для света в светофоре может быть разной. Но он должен быть полностью заполнен склеенными деталями.

Важно! Главный критерий при создании светофора — цвета на нем должны быть в том же порядке, что и настоящий светофор. Делая поделку, дети должны помнить точное расположение цветов светофора и знать, какого цвета они могут переходить улицу.

Плоские светофоры своими руками

Такой светофор можно сделать в виде бра, который вешается на стену. Или приклейте цветные кружки на картон или коробку, которую ставят на подиум.

Маленьким детям нужно помочь нарисовать круги светофора и разрезать их ровно. Дети школьного возраста могут делать это самостоятельно.

Из картона и цветной бумаги

1. Вырежьте полоску из темного картона.
2. Склеиваем его между двумя черными прямоугольными кусочками картона.
3. С двух сторон прямоугольников приклеиваем по три кружочка красного, желтого и зеленого цветов.

Наглядное пособие готово, и его можно брать в детский сад или школу.

Из дисков

В каждом доме есть три диска, которые не используются по назначению из-за того, что поцарапаны или потеряли актуальность. Их можно использовать для создания семафоров. Кроме того, форма диска круглая, и нет необходимости вырезать эту форму из других материалов.

Прогресс:

1. Диск помещается на цветную бумагу и обводится вокруг него.
2. Вырезаем разноцветные кружочки.
3. Наклейте их на диски.
4. На каждом диске определенным цветом можно нарисовать забавную мордашку. Например, на красном диске будет грустно, потому что движение запрещено. А на желтом диске лицо приобретает серьезное выражение, что означает подготовку к переходу. На зеленом диске изображение улыбается, потому что можно двигаться.
5. Готовые диски приклеиваются в правильном порядке к картонным, пластиковым и деревянным поверхностям. Вы можете создавать самые необычные конструкции, но порядок цветов на светофорах остается неизменным.
6. Диск нельзя приклеить полностью, но разноцветные пробки от бутылок можно приклеить по центру, чтобы получился светофор. А можно наклеить на диск полоски в виде солнечных лучей разного цвета.

Вариантов поделок из дисков очень много, а главное проявить фантазию. Если делать помпоны из пряжи, их наклеивают на диск вместо носика посередине, а из бумаги приклеивают глазки и ротик. Вы получите разноцветных клоунов, каждый со своим выражением лица, соответствующим цвету светофора.

Из цветных пакетов

Чтобы создать светофор из пачек, нужно запастись пачками цветов, которые присутствуют на светофоре.

Прогресс:

• Вырежьте ручки и низ.
• Разверните пакет в виде прямоугольника.
• Сложите пополам.
• Нарезать сантиметровыми полосками до линии сгиба.
• Соедините получившиеся детали малярным скотчем, чтобы получился шар.
• Шарики можно воткнуть в пустую коробку или соединить, как снеговик.
• Украсить вырезанной шапочкой из картона и склеить руки. Положите палочку в одну руку.

Такой светофор приятен на ощупь и очень интересно смотрится.

Светофор с надписями

Очень полезный светофор ручной работы для детей: не только с яркими «лампочками», но и с подсказками для лучшего запоминания цветовых обозначений. Сделать такой светофор очень просто.

Объемные светофоры из подручных материалов

Если проявить фантазию и смекалку, можно создать не только плоский, но и объемный светофор. Для его создания используются:

• упаковочные коробки;
• баночки для йогурта;
• пластилин;
• пластиковые контейнеры;
• фанера;
• пряжа;
• цветная бумага.

Из картонных коробок

1. Для поделки нужно взять прямоугольную коробку.
2. Отрежьте верх.
3. Накройте черной бумагой.
4. Приклейте цветные кружки к бумаге.
5. Присоедините веревочную ручку, вставив ее в боковые отверстия, которые необходимо просверлить в ящике.

Теперь вы можете играть со светофором, перемещая его с места на место.

Из втулки от туалетной бумаги

Не выбрасывайте рулоны туалетной бумаги. Они отлично справляются со своей работой:

• Для работы вам понадобятся три штуки. Их нужно склеить, чтобы получился цилиндр.
• Обклеиваем черной бумагой. Наклеиваем на него три разноцветных кружочка.
• Теперь из двух листов черной бумаги нужно сделать цилиндр, в котором будут сделаны кружочки размером с наклеенные на светофор.
• Когда мы поворачиваем верхний цилиндр из черной бумаги, кружок на светофоре засветится в кружке на верхнем цилиндре.
• Итак, мы получаем движущийся светофор.

Из пластилина

Для маленьких детей можно сделать светофор из пластилина. Им понравится этот вид работы, потому что он совсем несложный. Вам нужно сделать кружочки разного цвета и прикрепить их к картону.

Дети постарше могут сделать более сложную конструкцию. Для этого нужно смоделировать конструкцию светофора из пластилина и прикрепить к нему разноцветные шарики. Украсить светофор можно пластилиновыми или цветными бумажными козырьками.

Каким бы ни был светофор, важно рассказать детям правила дорожного движения, чтобы они запомнили, какого цвета можно переходить дорогу. И поэтому важно не только мастерство, но и стихи и рассказы, в которых говорится о светофорах.

Из пластиковой бутылки

Для поделки желательно взять прямоугольную бутылку, тогда светофор получится не только объемным, но и с кружками с четырех сторон. Бутылка должна быть окрашена в темный цвет. На него со всех четырех сторон наклеены цвета светофоров.

Если нужна подставка для поделки, в горлышко вставляют палку и к ней прикрепляют бутылку. Вы можете выделить свет с каждой стороны бутылки, который сигнализирует более яркими цветами. Проявив фантазию, можно создать настоящего регулировщика с фуражкой на голове и дубинкой в ​​руке.

Из фанеры

Эту поделку дети осваивают вместе с родителями. Ведь из фанеры нужно вырезать детали и соединить их гвоздями:

• Изготовлен прямоугольный каркас.
• Кружки нарисованы с каждой стороны и раскрашены в соответствующий цвет.
• Можно использовать светодиодные лампы, поэтому придется вырезать круги в фанере и наклеить на отверстия крашеную слюду.
• Когда загорится свет, светофор будет выглядеть реальным.

Вместо фанеры можно использовать ДВП.

Вязаный

Девушкам можно предложить связать светофор или крючком. Если у вас есть навыки работы с бисером, вы можете составить из него дидактическую структуру. Светофор из пряжи может быть объемным в виде прямоугольной или плоской подушки, наподобие салфетки.

Главное в работе — проявить максимум фантазии, и тогда мастерство получится оригинальным и самобытным. В вязании необязательно использовать сложные узоры, но достаточно связать конструкцию разноцветными кружками с передними или задними петлями.

Оригами

Если вы знакомы с техникой оригами, создать светофор не составит труда. Главное — найти материал для основы, на которую будут наклеиваться детали. В них используется как бумажная основа, так и пластик и дерево.

Сама по себе техника оригами не сложная, но нужно научиться правильно складывать детали. И из них делают разноцветные кружочки и наклеивают на подходящую основу.

Светофор на Arduino Uno с кнопкой

Этот пример позволит детям понять, как работают светофоры на пешеходных переходах, где режим работы меняется нажатием кнопки. При таком алгоритме работы необходимо использовать в программе цикл while. В схему нужно добавить сенсорную кнопку и переключить режим светофора на высокий уровень сигнала на цифровом (аналоговом) контакте, к которому была подключена кнопка. Схема светофора на Ардуино с тактильной кнопкой

Пояснения к коду:

1. названы контакты со светодиодами и кнопкой часов;
2. цикл while выполняется только при нажатии кнопки.

Инструменты для работы

В зависимости от материала, из которого изготовлена ​​поделка, используют такой инструмент. В основном, при работе нужно иметь под рукой:

• ножницы;
• виниловый клей и горячий клей;
• краски и маркеры;
• компас;
• карандаш.

Мягкий и пушистый

Очень симпатичный светофор можно сделать из ткани и помпонов. Вам не нужно шить! Возьмите кусок картона, кусок черно-белой, черной или серой ткани, кусочки красной, зеленой и желтой ткани, а также клубок пряжи тех же трех цветов. И еще понадобится клей.

Вырежьте из картона основу — прямоугольник. Полностью накройте его серой, черной или черно-белой тканью. Затем вырежьте три кружка из картона и обклейте их желтой, зеленой и красной тканью. Приклейте эти кружочки в желаемом порядке к основанию «столба». Теперь делаем помпоны.

Вырежьте из картона две одинаковые петли, плотно и плотно обмотайте их ниткой. Вырезать по контуру, связать нитью и распушить. Помпон готов! Делаем три разноцветных помпона и приклеиваем по центру цветной кружок. Красивый тканевый светофор готов!

Для 6-7 лет

Для первоклассников тематика поделки останется прежней, но мы ее немного усложним. Вам нужно взять две прямоугольные картонные коробки из-под обуви разного размера. Более узкая коробка будет служить опорой, а более широкая — корпусом светофора. С помощью циркуля ребенок может нарисовать три кружочка желаемых цветов и вырезать их.

А наклеив кружочки друг на друга на шкатулке, следует украсить работу, как подсказывает ваша фантазия. Вы можете превратить цвета светофоров в милые смайлы и приклеить под кружок бантики соответствующего цвета.

Вы можете украсить узор аппликацией и сделать глаза и нос одинаковыми на всех кругах, но губы должны соответствовать цветовому значению. На зеленом круге — полукруглая улыбка, на желтом — прямоугольник, на красном — тот же полукруг, что и зеленый, только в перевернутом виде.

Или вы можете превратить коробку в Мистер Светофор, украсив ее верх цилиндром, или часового, надев на нее форменный колпак.

Если ребенок знаком с техникой оригами, вы можете проявить изобретательность и предложить ему выложить красную, желтую и зеленую бумагу вдоль мордочки кошки, а затем приклеить их к прямоугольной полосе картона в правильном порядке.

Для 8-9 лет

Для сына или дочери, которые учатся в начальной школе больше года, можно найти множество разных вариантов изготовления поделок.

Скручивание

Для начала нужно приклеить высокий цилиндр из черной бумаги. Отметьте на нем три круга. А затем оберните на карандаш тонкие полоски красной бумаги. Получившиеся объемные кружки приклейте к кругу по очереди. Сделайте то же самое с желтой и зеленой бумагой. На такую ​​поделку уйдет много времени, но результат приятно удивит.

Светофор из тетрапака

Чтобы упростить задачу, можно взять за основу тетрапак большого объема. Слейте молоко или кефир, промойте изнутри, просушите и можно приступать к работе.

Готовую основу можно обклеить самоклеющейся пленкой черного цвета. В этом случае изделие получится блестящим и хорошо будет смотреться. Осталось только приклеить кружочки трех цветов, создавая козырьки на каждом кружочке. Тетрапак меньшего размера можно использовать в качестве опоры.

Схема подключения

Начинаем проект со сборки электрической схемы. Схема довольно простая — подключаем три светодиода. Больше на цифровой контакт, меньше на землю. Обратите внимание, что мы объединили три контакта в один, используя общую шину макета. Подключаем красный свет светофора к выводу 11, желтый к 10, зеленый к 9.

Схема светофора со светодиодом на Arduino

На этом проблему со схемой можно считать решенной. Не забываем полярность, проверяем правильность установки.

Модуль светофора

Есть еще один способ собрать проект — использовать готовые устройства в виде светофора со светодиодами. Примером может служить плата Arduino, продаваемая на Aliexpress. На нем уже закреплены все резисторы, оформлять конструкцию не нужно — просто закрепляем на держателе модуль, похожий на светофор, и подключаем контакты к Arduino.

Модуль светофора для Arduino

Качественный светофор от надежного поставщика

Модуль с тремя светодиодами для быстрого подключения к Arduino

А вот ссылка на еще один интересный и очень дешевый модуль. Он не предназначен для Arduino, но имеет готовый к использованию корпус и провода, которые можно подключать согласно схеме ниже.

Программирование светофора

Перед написанием программы необходимо составить общий алгоритм действий, описать деятельность знакомым языком. Попробуйте сделать это сами, заодно и проверьте, действительно ли вы точно знаете алгоритм семафора?

Алгоритм работы

Вот алгоритм трехсекционного светофора для водителей, принятый в России в качестве стандарта:

• Все начинается с зеленого света. Включаем.
• По прошествии определенного времени начинает мигать зеленый цвет. Водители и пешеходы останавливаются (или, как часто бывает, ускоряются).
• Зеленый гаснет, а желтый горит.
• Через некоторое время он гаснет и загорается желто-красный.
• Эпоха красного заканчивается не миганием, как зеленым, а параллельным включением красного и желтого.
• Через некоторое время красный и желтый гаснут, снова загорается зеленый и все начинается снова.

Согласно ГОСТ Р52282-2004 с правилами использования дорожных знаков и светофоров продолжительность сигнала «красный с желтым» не должна превышать 2 секунды, продолжительность сигнала желтого цвета строго равна 3 секундам. Мигание зеленым цветом происходит с частотой 1 миллисекунда в секунду в течение 3 секунд.

Если вы понимаете алгоритм, написать скетч для Arduino совсем не составит труда. Вам просто нужно заменить каждое слово «enable» на digitalWrite с атрибутом HIGH, «disable» на digitalWrite с атрибутом LOW и создать задержку с помощью delay. Например, вот фрагмент программы, определяющей переход от красного к зеленому.

// Отключить digitalWrite желтый и красный (11, LOW); // Красный DigitalWrite (10, LOW); // Желтый // Активировать зеленый digitalWrite (9, HIGH); // Устанавливаем задержку 3 секунды (3000);

Пример скетча

Чтобы не быть привязанным в программе к конкретным номерам контактов, вы можете и должны создавать константы, содержащие желаемый номер контакта. Мы будем использовать в коде эти константы, а не числа. А если нам потребуется изменить схему подключения, то поменять цифры на эскизе придется только в одном месте. Нет необходимости выполнять глобальную замену документа.

Загрузите эскиз в свой контроллер и убедитесь, что все работает правильно. Если что-то пойдет не так, обратитесь к статье о подключении светодиода к Arduino: здесь описаны все типичные случаи отказа.

Используйте воображение

Не бойтесь фантазировать! Очевидно в сети много фото, схем и идей. Как сделать светофор. Но это еще не все, ведь ваша фантазия не знает границ!

Используйте цветную бумагу и краски, картон и фломастеры, ткань и нитки, что бы ни случилось. Создавайте от души и создавайте собственные неповторимые поделки на радость ребенку!

Читайте также: Выбираем лучшую систему «Умный дом» в 2023 году