实验7　四阶平面灯

四阶平面灯是用4×4=16只双色发光二极管组成的平面九宫格造型灯。

7.1　实验描述

运用Arduino Uno开发板编程控制四阶平面灯。四阶平面灯电原理图、电路板图、实物图、流程图如图7.1所示。

7.2　知识要点

九宫格，原指一种数字游戏，即在3×3方格盘上，随意摆放8个分别带有数字1至8的小木块，空格周边的小木块可移动至空格内，玩家需要将小木块按12345678的顺序重新排好。九宫格数字游戏主要用于娱乐兼锻炼逻辑推理能力。九宫格由4条水平线和4条竖直线交叉形成外圈12点，内圈4点，共9个方格，摄影爱好者常运用九宫格分割图形，把要拍摄的主体对象放在内圈4点中的一个点上，这样构图符合人们的审美情趣，这种构图法又叫九宫格构图法。

7.3　编程要点

（1）语句void　Lights（int　pin0，int　pin2，int　pin5，int　pin4，int　pin1，　int　pin3，int　pin6，int　pin7，int　pinA1，int　pin8，int　pin9，int　pin10，　int　pinA0，int　pin13，　int　pin12，int　pin11，int　pinA2，int　pinA3，int　pinA4，int　pinA5）｛｝表示设置函数Lights（），用于设置20个整型变量对应Arduino Uno开发板的14个数字端口+6个模拟端口，前16个端口分别与16只双色发光二极管正极引脚连接，后4个端口分别与16只双色发光二极管负极引脚连接。

（2）语句Lights（1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0）；表示函数Lights（）的第1、5、9、13个参数为1，对应的端口0、1、A1、A0（连接双色发光二极管VD0、VD4、VD8、VD12正极引脚）为高电平；其他16个参数为0，对应的端口（连接其他双色发光二极管引脚）为低电平。因此，双色发光二极管VD0、VD4、VD8、VD12正向导通，发红光。

7.4　程序设计

（1）参考程序。

（2）实验结果。

代码上传成功后，将电路板AN07安装到Arduino Uno开发板上，并接通电源。模式一：左第1列4只红色发光二极管闪亮；左第1列和第2列8只红色发光二极管闪亮；左第1列、第2列和第3列12只红色发光二极管闪亮；左第1列、第2列、第3列和第4列16只红色发光二极管闪亮；左第2列、第3列和第4列12只红色发光二极管闪亮；左第3列和第4列8只红色发光二极管闪亮；左第4列4只红色发光二极管闪亮；所有发光二极管全都熄灭，循环4次后进入模式二。模式二：上第1行4只红色发光二极管闪亮；上第1行和第2行8只红色发光二极管闪亮；上第1行、第2行和第3行12只红色发光二极管闪亮；上第1行、第2行、第3行和第4行16只红色发光二极管闪亮；上第2行、第3行和第4行12只红色发光二极管闪亮；上第3行和第4行8只红色发光二极管闪亮；上第4行4只红色发光二极管闪亮；所有发光二极管全都熄灭，循环4次后进入模式一，以此循环。

7.5　拓展与挑战

代码上传成功后，将电路板AN07安装到Arduino Uno开发板上，并接通电源。模式一：左第1列4只绿色发光二极管闪亮；左第1列和第2列8只绿色发光二极管闪亮；左第1列、第2列和第3列12只绿色发光二极管闪亮；左第1列、第2列、第3列和第4列16只绿色发光二极管闪亮；左第2列、第3列和第4列12只绿色发光二极管闪亮；左第3列和第4列8只绿色发光二极管闪亮；左第4列4只绿色发光二极管闪亮；所有发光二极管全都熄灭，循环4次后进入模式二。模式二：上第1行4只绿色发光二极管闪亮；上第1行和第2行8只绿色发光二极管闪亮；上第1行、第2行和第3行12只绿色发光二极管闪亮；上第1行、第2行、第3行和第4行16只绿色发光二极管闪亮；上第2行、第3行和第4行12只绿色发光二极管闪亮；上第3行和第4行8只绿色发光二极管闪亮；上第4行4只绿色发光二极管闪亮；所有发光二极管全都熄灭，循环4次后进入模式一，以此循环。

提示：

左第1列4只绿色发光二极管闪亮代码为Lights（0，1，1，1，0，1，1，1，0，1，1，1，0，1，1，1，1，1，1，1）；。

左第4列4只绿色发光二极管闪亮代码为Lights（1，1，1，0，1，1，1，0，1，1，1，0，1，1，1，0，1，1，1，1）；。

上第1行4只绿色发光二极管闪亮代码为Lights（1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，0，0，0，0，1，1，1，1）；。

上第4行4只绿色发光二极管闪亮代码为Lights（0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1）；。