RGB LED miešanie farieb s Arduino v Tinkercad: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Projekty Tinkercad »

Naučme sa ovládať viacfarebné LED diódy pomocou analógových výstupov Arduino. Pripojíme RGB LED k Arduino Uno a zostavíme jednoduchý program na zmenu jeho farby.

Nasledovať môžete virtuálne pomocou obvodov Tinkercad. Túto lekciu si môžete dokonca pozrieť aj v rámci Tinkercad (vyžaduje sa bezplatné prihlásenie)! Preskúmajte vzorkovací obvod (kliknutím na položku Spustiť simuláciu sledujte, ako LED diódy menia farbu) a vytvorte si vlastný hneď vedľa neho. Tinkercad Circuits je bezplatný program založený na prehliadači, ktorý vám umožňuje vytvárať a simulovať obvody. Je ideálny na učenie, učenie a prototypovanie.

Pretože ste mohli byť nováčikmi v používaní nepájivej dosky, na porovnanie sme zahrnuli aj verziu tohto obvodu s voľným zapojením. V editore Tinkercad Circuits môžete stavať tak či onak, ale ak staviate aj obvod s fyzickými komponentmi, doska na chlieb pomôže vášmu virtuálnemu obvodu vyzerať rovnako.

Nájdite tento okruh na Tinkercad

Voliteľne si vezmite zásoby elektroniky a postavte

spolu s fyzickým Arduino Uno, káblom USB, doskou, RGB LED, odpormi (postačí akákoľvek hodnota od 100 do 1 K ohmov) a niektorými drôtmi na nepájivé pole. Budete tiež potrebovať počítač s bezplatným softvérom Arduino (alebo doplnkom pre webový editor).

Aditívna farba alebo farba založená na svetle má tri základné farby: červenú, zelenú a modrú. Miešanie týchto troch farieb v rôznych úrovniach intenzity môže vytvoriť takmer akúkoľvek farbu svetla. LED diódy meniace farbu fungujú rovnako, ale všetky LED diódy sú pohromade v malom balení, ktoré nazývame RGB LED. Majú štyri nohy, jednu pre každú farbu a jednu pre zem alebo pre napájanie, v závislosti od konfigurácie. Typy sa nazývajú „spoločná katóda“a „spoločná anóda“.

Krok 1: Vybudujte obvod

Nájdite tento okruh na Tinkercad

Na paneli súčiastok Tinkercad Circuits potiahnite nové Arduino a dosku na bočné stranu vzorky a pripravte si dosku na chlieb pripojením Arduino 5V k napájacej lište a Arduino GND k uzemňovacej lište.

Pridajte RGB LED a umiestnite ju do štyroch rôznych radov dosky na chlieb. RGB LED v simulátore má na druhej nohe spoločnú katódu (zápornú, uzemnenú), preto zapojte tento riadok/kolík do zeme.

Pridajte tri odpory (potiahnite všetky tri alebo vytvorte jeden a potom skopírujte/prilepte) a presuňte ich do radov dosky na zvyšné tri kolíky LED premostením cez stredovú medzeru dosky na tri samostatné rady na druhej strane.

Pripojte vodiče od koncov voľného rezistora k trom pinom Arduino s podporou PWM, ktoré sú označené symbolom

vlnovka (malá škrípačka).

Upravte svoje káble úpravou ich farieb (rozbaľovacie alebo číselné klávesy) a vytvorením ohybov (dvojité kliknutie).

Aj keď vás môže lákať konsolidácia a použitie jedného rezistora na spoločnom kolíku, nie! Každá LED dióda potrebuje vlastný odpor, pretože neberú presne rovnaké množstvo prúdu ako ostatné.

Extra kredit: o LED diódach sa môžete dozvedieť viac v bezplatnej triede LED a osvetlenia Instructables.

Krok 2: Kód miešania farieb s blokmi

V obvodoch Tinkercad môžete svoje projekty jednoducho kódovať pomocou blokov. Pomocou editora kódu otestujeme zapojenie a upravíme farbu diódy LED. Kliknutím na tlačidlo „Kód“otvoríte editor kódu.

Medzi ukážkovým kódom a vlastným programom môžete prepínať výberom príslušnej dosky Arduino v pracovnej rovine (alebo rozbaľovacej ponuke nad editorom kódu).

Presuňte výstupný blok RGB LED do prázdneho programu a upravte rozbaľovacie ponuky tak, aby zodpovedali pinom, ktoré ste pripojili predtým (11, 10 a 9).

Vyberte farbu a kliknutím na „Spustiť simuláciu“sa rozsvieti vaša RGB LED dióda. Ak sa vám farba nezdá správna, pravdepodobne budete musieť vymeniť dva svoje farebné kolíky, buď v zapojení, alebo v kóde.

Vytvorte farebnú svetelnú šou duplikáciou výstupného bloku RGB (kliknutie pravým tlačidlom-> duplikovať) a zmenou farby a pridaním medzičasov medzi čakacie bloky. Môžete simulovať odpočítavanie na závodnej trati alebo zmeny farby, ktoré sa hodia k vašej obľúbenej skladbe. Pozrite sa aj na blok opakovania- všetko, čo doň vložíte, sa bude opakovať určený počet krát.

Krok 3: Vysvetlený kód Arduino

Keď je editor kódu otvorený, môžete kliknúť na rozbaľovaciu ponuku vľavo a vybrať „Bloky + text“, aby ste odhalili kód Arduino generovaný blokmi kódu.

neplatné nastavenie ()

{pinMode (11, VÝSTUP); pinMode (10, VÝSTUP); pinMode (9, VÝSTUP); } prázdna slučka () {analogWrite (11, 255); analogWrite (10, 0); analogWrite (9, 0); oneskorenie (1000); // Počkajte 1000 milisekund (s) analogWrite (11, 255); analogWrite (10, 255); analogWrite (9, 102); oneskorenie (1000); // Počkajte 1000 milisekúnd}

Po nastavení pinov ako výstupov v nastavení môžete vidieť použitie kódu

analogWrite ()

ako v minulej lekcii o vyblednutí LED. Zapíše každý z troch kolíkov s inou hodnotou jasu, čo má za následok zmiešanú farbu.

Krok 4: Zostavte fyzický obvod (voliteľné)

Na naprogramovanie fyzického Arduino Uno budete musieť nainštalovať bezplatný softvér (alebo doplnok pre webový editor) a potom ho otvoriť.

Zapojte obvod Arduino Uno zapojením komponentov a vodičov tak, aby zodpovedali zapojeniam uvedeným v obvodoch Tinkercad. Ak je vaša fyzická LED dióda RGB bežnou anódou, druhý kolík by mal byť zapojený na napájanie namiesto zeme a hodnoty jasu 0-255 sú obrátené. Ak sa chcete podrobnejšie zoznámiť s prácou s fyzickou doskou Arduino Uno, navštívte bezplatnú triedu Arduino Instructables (podobný obvod je popísaný v druhej lekcii).

Skopírujte kód z okna kódu Tinkercad Circuits a vložte ho do prázdneho náčrtu v softvéri Arduino alebo kliknite na tlačidlo sťahovania (šípka nadol) a otvorte

výsledný súbor pomocou Arduina.

Pripojte kábel USB a v ponuke Nástroje softvéru vyberte dosku a port.

Odošlite kód a sledujte, ako vaša LED dióda mení farbu!

Krok 5: Ďalej skúste…

Teraz, keď viete, ako ovládať LED diódy RGB, je čas osláviť úspechy digitálneho a analógového výstupu! Použitím zručností, ktoré ste získali v predchádzajúcich lekciách o ovládaní viacerých diód LED a vyblednutí pomocou analogWrite (), ste vytvorili jeden pixel rovnako ako (oveľa menšie) na obrazovkách mobilného zariadenia, televízora a počítača.

Skúste zmeniť svoju LED diódu rôznymi difúznymi materiálmi, aby ste zmenili kvalitu svetla. Môžete skúsiť vyrobiť LED difuzéry z čohokoľvek, čo prepúšťa svetlo, napríklad z pingpongových loptičiek, výplne z polyesterových vlákien alebo 3D tlače.

Ďalej na vašej ceste Arduino sa skúste naučiť detekovať vstup pomocou tlačidiel a

digitalRead ()

Môžete sa tiež naučiť viac zručností v oblasti elektroniky s bezplatnými triedami Instructables pre Arduino, základnú elektroniku, LED diódy a osvetlenie, 3D tlač a ďalšie.