Arduino带LCD交通灯倒计时10-0秒全红逻辑失效问题求助

项目预期逻辑 #

基于Arduino+LCD屏制作的60秒周期交通灯模拟场景，逻辑要求：

• 倒计时59秒-11秒区间：交通灯按正常通行规则轮询放行
• 倒计时10秒-0秒区间：所有方向信号灯切换为全红状态，禁止通行

相关材料 #

• 电路接线截图：
• 原始交通灯逻辑代码：

void loop() { 
  
    //   road - 1
 
    // 第一方向绿灯放行
    digitalWrite(g1, HIGH);
  
    digitalWrite(r2, HIGH);
    digitalWrite(r3, HIGH);
    digitalWrite(r4, HIGH);
  
  
    // 原注释标注红灯延时9秒，实际写为10秒
    delay(10000);
  
    // 关闭第一方向绿灯
    digitalWrite(g1, LOW);
  
    // 第一、第二方向黄灯亮3秒
    digitalWrite(r2, LOW);
    digitalWrite(y1, HIGH);
    digitalWrite(y2, HIGH);
    delay(3000);
  
    // 第二方向绿灯放行，关闭黄灯
    digitalWrite(y1, LOW);
    digitalWrite(y2, LOW);
  
    // 其余三个方向逻辑省略
    //   road - 2
    ...
    //   road - 3
    ...
    //   road - 4
    ...
}

• 自行编写的分段测试代码：

for (int seconds = 60; seconds >= 11; seconds--)
{
    // 方向1逻辑
    digitalWrite(g1, HIGH);
        :
        :
    // 方向4逻辑

    if(seconds==11){
        for (int j = 10; j >= 0; j--)
        {
            // 方向1全红
            digitalWrite(r1, HIGH);
                :
                :
            // 方向4全红
        }
    }
}

故障现象 #

代码烧录后，10秒-0秒区间的全红逻辑不生效，达不到预期效果。

故障原因 #

三个硬伤导致逻辑失效：

1. 外层倒计时循环没有加1秒基准延时，seconds变量会在几毫秒内从60递减到11，和真实时间完全脱节，正常灯序根本来不及稳定显示
2. 正常通行阶段没有做时长拆分，原始代码单方向绿灯+黄灯就占13秒，4个方向一轮总时长早就超过59-11秒对应的49秒区间，时序完全错乱
3. 切换全红状态前没有拉低之前点亮的绿灯、黄灯引脚，会出现灯组状态冲突，且内层全红循环也没加1秒延时，全红状态会瞬间执行完，肉眼根本捕捉不到

修正代码 #

直接使用下面的框架，引脚编号按你实际接线修改即可，每个灯组的亮灯时长可以根据需求微调，只要保证第一阶段总时长49秒、第二阶段全红总时长11秒即可：

// 按实际接线修改引脚编号
const int r1 = 2, y1 = 3, g1 = 4;
const int r2 = 5, y2 = 6, g2 = 7;
const int r3 = 8, y3 = 9, g3 = 10;
const int r4 = 11, y4 = 12, g4 = 13;

// 工具函数：关闭所有方向信号灯，避免状态冲突
void clearAllLights() {
  digitalWrite(r1, LOW); digitalWrite(y1, LOW); digitalWrite(g1, LOW);
  digitalWrite(r2, LOW); digitalWrite(y2, LOW); digitalWrite(g2, LOW);
  digitalWrite(r3, LOW); digitalWrite(y3, LOW); digitalWrite(g3, LOW);
  digitalWrite(r4, LOW); digitalWrite(y4, LOW); digitalWrite(g4, LOW);
}

// 工具函数：所有方向切红灯
void setAllRed() {
  clearAllLights();
  digitalWrite(r1, HIGH);
  digitalWrite(r2, HIGH);
  digitalWrite(r3, HIGH);
  digitalWrite(r4, HIGH);
}

void setup() {
  // 初始化所有信号灯引脚为输出模式
  pinMode(r1, OUTPUT); pinMode(y1, OUTPUT); pinMode(g1, OUTPUT);
  pinMode(r2, OUTPUT); pinMode(y2, OUTPUT); pinMode(g2, OUTPUT);
  pinMode(r3, OUTPUT); pinMode(y3, OUTPUT); pinMode(g3, OUTPUT);
  pinMode(r4, OUTPUT); pinMode(y4, OUTPUT); pinMode(g4, OUTPUT);
}

void loop() {
  // -------------------- 第一阶段：59s-11s 共49秒正常通行 --------------------
  // 方向1放行：绿灯9秒，黄灯3秒
  clearAllLights();
  digitalWrite(g1, HIGH);
  digitalWrite(r2, HIGH); digitalWrite(r3, HIGH); digitalWrite(r4, HIGH);
  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    delay(1000);
    // 此处插入LCD刷新倒计时代码
  }
  digitalWrite(g1, LOW);
  digitalWrite(y1, HIGH); digitalWrite(y2, HIGH);
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    delay(1000);
    // 此处插入LCD刷新倒计时代码
  }
  digitalWrite(y1, LOW); digitalWrite(y2, LOW); digitalWrite(r2, LOW);

  // 方向2放行：绿灯9秒，黄灯3秒
  digitalWrite(g2, HIGH);
  digitalWrite(r1, HIGH); digitalWrite(r3, HIGH); digitalWrite(r4, HIGH);
  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    delay(1000);
    // 此处插入LCD刷新倒计时代码
  }
  digitalWrite(g2, LOW);
  digitalWrite(y2, HIGH); digitalWrite(y3, HIGH);
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    delay(1000);
    // 此处插入LCD刷新倒计时代码
  }
  digitalWrite(y2, LOW); digitalWrite(y3, LOW); digitalWrite(r3, LOW);

  // 方向3放行：绿灯9秒，黄灯3秒
  digitalWrite(g3, HIGH);
  digitalWrite(r1, HIGH); digitalWrite(r2, HIGH); digitalWrite(r4, HIGH);
  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    delay(1000);
    // 此处插入LCD刷新倒计时代码
  }
  digitalWrite(g3, LOW);
  digitalWrite(y3, HIGH); digitalWrite(y4, HIGH);
  for (int i = 0; i < 1; i++) { // 此处延时可根据总时长自行调整，凑够49秒即可
    delay(1000);
    // 此处插入LCD刷新倒计时代码
  }
  digitalWrite(y3, LOW); digitalWrite(y4, LOW); digitalWrite(r4, LOW);

  // 方向4放行逻辑可参考上面三个方向补全，注意总时长对齐49秒

  // -------------------- 第二阶段：10s-0s 共11秒全红 --------------------
  setAllRed();
  for (int j = 10; j >= 0; j--) {
    delay(1000);
    // 此处插入LCD刷新全红倒计时代码
  }
  // 一轮60秒周期结束，自动进入下一轮循环
}

调试提示 #

• 不要用一次delay(10000)的长延时写法，拆成1秒的循环方便插入LCD刷新逻辑，倒计时数值可以直接用循环变量传递
• 每次切换灯态前必须清空上一阶段的灯组状态，避免出现同方向红绿同亮的错误
• 两个阶段顺序执行即可，不需要嵌套循环，Arduino的loop()函数本身就是无限循环，跑完一轮会自动重启周期

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fiona Goi