Cyklus RGB LED diódy cez farebné spektrum pomocou Raspberry Pi 2 a Scratch: 11 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Aktualizácia poznámok, 25. februára 2016: Vylepšil som program Scratch a prepracoval som svoj návod.

Ahoj, chlapci, pri tomto projekte som chcel použiť Scratch na cyklovanie RGB LED diódy cez farebné spektrum.

Projektov, ktoré to robia s Arduinom, je veľa, a tak som bol zvedavý, či môžem s Raspberry Pi dosiahnuť slušný výsledok.

Môj prvý pokus o tento návod nebol veľmi dobrý, takže som urobil trochu viac výskumu a myslím, že mám niečo, čo funguje lepšie. Keď som sa pozeral na niektoré projekty Arduino, aby som pochopil, kde som urobil chybu v mojom pôvodnom programe, narazil som na úplne vynikajúci skript Arduino, s ktorým vás na konci prepojím. S priateľom Andrewom sme strávili popoludnie jeho premenou na Scratch. Urobili sme pre to maximum a dúfam, že to vyskúšate.

Tento projekt nadväzuje na môj návod na zmenu jasu LED diódy pomocou tlačidiel a Scratch, ktoré nájdete tu:

www.instructables.com/id/PWM-Based-LED-Cont…

Odkaz na pôvodný náčrt Arduino, na ktorom som založil svoj program Scratch:

www.arduino.cc/en/Tutorial/DimmingLEDs autor Clay Shirky

Krok 1: Zhromaždenie vecí, ktoré budete na tento projekt potrebovať

Potrebné komponenty:

Raspberry Pi s operačným systémom Raspian a pripojením na internet

1 x Breadboard

1 x RGB LED (spoločná katóda)

3 x 330 ohmové odpory (oranžová oranžová hnedá)

4 x prepojovací kábel pre samice/samice

1 x kábel samec/samec (alebo malý jednožilový prepojovací kábel, ak ho máte)

Krok 2: Pochopenie toho, čo robia nohy na RGB LED

Vezmite si RGB LED a pozrite sa na nohy, všimnete si, že jedna noha je dlhšia ako všetky ostatné. Orientujte LED tak, aby bola táto najdlhšia noha vľavo.

Pin 1 slúži na to, aby LED svietila ČERVENO

Kolík 2 je uzemňovací kolík

Pin 3 rozsvieti LED ZELENO

Pin 4 rozsvieti LED MODRO

RGB LED, ktorú používam, má spoločnú katódu, čo v zásade znamená, že pripojíte jej uzemňovaciu nohu k uzemňovaciemu kolíku Raspberry Pi, aby fungovala.

Krok 3: Vloženie rezistorov 330 Ohm a uzemňovacieho prepojovacieho kábla do dosky Breadboard

Aby boli veci na diagrame dobre viditeľné, môžeme rezistory a uzemňovací kábel umiestniť na prvé miesto. Rezistory nemajú polaritu, takže nezáleží na tom, akým smerom idú.

Poznámka: Prečo potrebujeme tri odpory pre jednu LED?

Predstavte si RGB LED ako 3 rôzne LED diódy spojené do jednej. Ak by sme mali v obvode 3 jednotlivé LED diódy, použili by sme pre každú rezistor, a preto potrebujeme odpor pre každú farebnú vetvu RGB LED.

Krok 4: Pridanie LED diódy do nášho obvodu

Teraz máme rezistory a uzemňovací kábel na svojom mieste, môžeme nainštalovať našu LED diódu do obvodu breadboard. Orientujte LED tak, aby najdlhšia noha bola vľavo.

Jemne rozdeľte nohy, aby sa mohli zapojiť do dosky, a uistite sa, že každá noha je na rovnakej línii ako zodpovedajúci odpor.

Najdlhšia noha (noha 2) by mala byť zarovnaná s čiernym uzemňovacím káblom.

Krok 5: Pripojenie káblov k doske, časť 1: Pripojenie uzemnenia

Najprv spojme uzemnenie z Raspberry Pi s uzemňovacou nohou na LED.

V mojom diagrame som pripojil kábel samec/samica z kolíka 6 na Raspberry GPIO k uzemňovacej lište nepájivej dosky, aby som pripojil uzemňovaciu nohu LED k Raspberry Pi.

Referenčná karta zobrazuje rozloženie pinov pre Raspberry Pi GPIO. 40 -pinový GPIO napravo od obrázku je pre Raspberry Pi 2, ktorý používam na tento projekt.

Krok 6: Pripojenie káblov k doske, časť 2: Pripojenie červenej LED diódy

Zatlačte vidlicový koniec kábla do otvoru tesne nad odporom vľavo a zasuňte vnútorný koniec kábla na GPIO17 (pin11) na Raspberry Pi.

Referenčná karta pre kolíky GPIO vám pomôže nájsť správny kolík.

Krok 7: Pripojenie káblov k doske, časť 3: Pripojenie zelenej LED diódy

Zatlačte vidlicový koniec kábla do otvoru tesne nad odporom v strede a zasuňte vnútorný koniec kábla na GPIO18 (pin12) na Raspberry Pi.

Referenčná karta pre kolíky GPIO vám pomôže nájsť správny kolík.

Krok 8: Pripojenie káblov k doske, časť 4: Pripojenie modrej diódy LED

Zatlačte vidlicový koniec kábla do otvoru tesne nad odporom vpravo a zasuňte vnútorný koniec kábla na GPIO27 (pin13) na Raspberry Pi.

Referenčná karta pre kolíky GPIO vás pomôže navigovať k správnemu kolíku.

Krok 9: Programovanie v Scratch: Kontrola obvodu

Keď som prvýkrát zapojil tento projekt do káblu, bol som trochu neopatrný a zamiešal som svoje farebné káble, čo znamenalo, že keď som chcel, aby sa rozsvietila červená, namiesto toho sa rozsvietila zelená, a tak som napísal jednoduchý program, ktorý overil, či je všetko správne zapojené.

LED test je ovládaný 3 pármi kľúčov

A a Z ovládajú ČERVENÉ, A zapne červenú, Z vypne červenú

S a X ovládajú ZELENÉ, S sa zapne na zeleno, X vypne na zeleno

Ovládače D a C MODRÉ, D zapne modrú farbu, C vypne modrú

Nastavením špendlíka na maximum sa LED rozsvieti, nastavením na nízky LED diódu vypne.

Ak chcete mať istotu, že je správne zapojený, stiahnite si program a otestujte svoj obvod.

Krok 10: Programovanie v Scratch: Čo som chcel urobiť s RGB LED

Programovanie v programe Scratch je príjemný zážitok. Má rozhranie na klikanie a ťahanie a je veľmi intuitívne. Napriek tomu, že bol pôvodne vytvorený tak, aby zoznámil deti s programovaním, v skutočnosti si myslím, že je to veľmi užitočné programovacie prostredie, pretože si myslím, že je to zobrazené v kóde, ktorý ovláda LED v mojom projekte.

Takže tu je to, čo som sa chcel stať:

Farebné zmeny sa budú vykonávať v troch fázach:

V prvej fáze začíname s červenou maximálne a zelenou a modrou nastavenou na veľmi malú úroveň.

Potom sme začali znižovať červený jas o -1, pričom sme zvyšovali jas zeleného o 1.

Pomocou počítadla slučky sme obmedzili, koľkokrát sa to stalo.

Akonáhle počítadlo slučky dosiahlo 255, začali sme druhú fázu.

V druhej fáze bude zelená na maximum, červená a modrá nastavená na nízku úroveň.

Znížime jas zelene o -1, pričom zvýšime jas modrej o 1.

Náš čítač slučiek pre druhú fázu bol nastavený na 509.

Akonáhle dosiahne 509, spustíme fázu 3.

V tretej fáze je modrá s maximálnym jasom a zelená a červená sú na nízkych úrovniach.

Začneme znižovať modrý jas o -1, pričom zvyšujeme červený jas o 1.

Akonáhle počítadlo slučky dosiahne 763, cyklus sa začne od fázy 1.

Máme tri premenné redVal, greenVal a blueVal na uchovanie hodnôt úrovne jasu každej farby a tieto hodnoty sú potom odoslané na správne piny GPIO na napájanie do nôh LED diód, aby sa nastavila hodnota jasu každej farby, čo nám následne dáva mix farieb, ktorý chceme.

A to je môj pokus o cyklické prechádzanie farebným spektrom pomocou RGB LED a Scratch.

Ak máte Arduino a spustíte skicu, ktorú som prepojil a ktorá ma inšpirovala k napísaniu verzie Scratch, uvidíte, že vôbec nedochádza k mihotaniu farieb. Nie som si úplne istý, prečo verzia Scratch tak bliká. Mám podozrenie, že Arduino lepšie zvláda PWM, ale ak v mojom kóde uvidíte niečo, čo je potrebné zlepšiť, bol by som skutočne vďačný, keby ste si našli čas a povedali mi to.

Ďakujem, že ste si prečítali moje pokyny a dúfam, že máte príjemný deň!

Krok 11: Snímanie obrazovky programu Scratch

Ak sa chcete pustiť do programovania sami, tu je podrobný pohľad na rozloženie.