RGB LED míchání barev s Arduino v Tinkercad: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Projekty Tinkercad »

Pojďme se naučit ovládat vícebarevné LED diody pomocí analogových výstupů Arduina. K Arduino Uno připojíme RGB LED a sestavíme jednoduchý program pro změnu jeho barvy.

Virtuálně můžete sledovat Tinkercad Circuits. Tuto lekci si můžete dokonce prohlédnout z Tinkercad (vyžaduje se bezplatné přihlášení)! Prozkoumejte vzorový obvod (kliknutím na Spustit simulaci sledujte, jak LED mění barvu) a postavte si vlastní hned vedle. Tinkercad Circuits je bezplatný program založený na prohlížeči, který vám umožní vytvářet a simulovat obvody. Je ideální pro učení, výuku a prototypování.

Vzhledem k tomu, že byste mohli být v používání prkénka noví, zahrnuli jsme pro srovnání také verzi tohoto obvodu s volným připojením. V editoru Tinkercad Circuits můžete stavět jakkoli, ale pokud stavíte také obvod s fyzickými součástmi, prkénko pomůže vašemu virtuálnímu okruhu vypadat stejně.

Najděte tento obvod na Tinkercad

Volitelně si vezměte zásoby elektroniky a stavte

spolu s fyzickým Arduino Uno, USB kabelem, breadboardem, RGB LED, rezistory (jakákoli hodnota od 100-1K ohmů bude stačit) a některými kabely pro breadboard. Budete také potřebovat počítač s bezplatným softwarem Arduino (nebo pluginem pro webový editor).

Aditivní nebo světlá barva má tři základní barvy: červenou, zelenou a modrou. Mícháním těchto tří barev v různých úrovních intenzity lze vytvořit téměř jakoukoli barvu světla. LED diody měnící barvu fungují stejně, ale všechny LED diody jsou pohromadě v malém balení, kterému říkáme RGB LED. Mají čtyři nohy, jednu pro každou barvu a jednu pro zem nebo sílu, v závislosti na konfiguraci. Typy se nazývají „společná katoda“a „společná anoda“.

Krok 1: Vybudujte obvod

Najděte tento obvod na Tinkercad

Na panelu komponentů Tinkercad Circuits přetáhněte nové Arduino a prkénko po straně vzorku a připravte své prkénko připojením Arduina 5V k napájecí liště a Arduino GND k zemnící liště.

Přidejte RGB LED a umístěte ji do čtyř různých řad prkénka. RGB LED v simulátoru má na druhé noze společnou katodu (zápornou, uzemněnou), proto zapojte tuto řadu/pin k zemi.

Přidejte tři odpory (přetáhněte všechny tři nebo vytvořte jeden a poté zkopírujte/vložte) a přesuňte je do řad pole pro zbývající tři kolíky LED přemosťující středovou mezeru prkénka do tří samostatných řad na druhé straně.

Připojte vodiče z volných konců rezistoru a ke třem vašim pinům Arduino s podporou PWM, které jsou označeny

vlnovka (malá vlnovka).

Udělejte si pořádek ve svých vodičích úpravou jejich barev (rozevírací nebo číselné klávesy) a vytvořením ohybů (dvojité kliknutí).

Ačkoli můžete být v pokušení konsolidovat a použít jeden odpor na společném kolíku, nedělejte to! Každá LED potřebuje svůj vlastní odpor, protože nečerpají přesně stejné množství proudu jako ostatní.

Extra kredit: o LED se můžete dozvědět více ve třídě Instructables LED a osvětlení.

Krok 2: Kód pro míchání barev s bloky

V Tinkercad Circuits můžete snadno kódovat své projekty pomocí bloků. Pomocí editoru kódu vyzkoušíme zapojení a upravíme barvu LED. Kliknutím na tlačítko „Kód“otevřete editor kódu.

Mezi ukázkovým kódem a vlastním programem můžete přepínat výběrem příslušné desky Arduino v pracovní rovině (nebo rozevírací nabídce nad editorem kódu).

Přetáhněte výstupní blok RGB LED do prázdného programu a upravte rozevírací seznamy tak, aby odpovídaly pinům, které jste připojili dříve (11, 10 a 9).

Vyberte barvu a kliknutím na „Spustit simulaci“sledujte, jak se vaše RGB LED rozsvítí. Pokud se barva nezdá správná, pravděpodobně budete muset vyměnit dva své barevné kolíky, buď v zapojení, nebo v kódu.

Vytvořte barevnou světelnou show duplikováním výstupního bloku RGB (kliknutím pravým tlačítkem-> duplikovat) a změnou barvy a přidáním mezičasů. Dalo by se simulovat odpočítávání na závodní dráze nebo změny barev, které ladí s vaší oblíbenou skladbou. Podívejte se také na blok opakování- vše, co do něj vložíte, se bude opakovat po zadaný počet opakování.

Krok 3: Vysvětlen kód Arduino

Když je editor kódu otevřený, můžete kliknout na rozevírací nabídku vlevo a vybrat „Bloky + text“, abyste odhalili kód Arduino generovaný bloky kódu.

neplatné nastavení ()

{pinMode (11, OUTPUT); pinMode (10, VÝSTUP); pinMode (9, VÝSTUP); } void loop () {analogWrite (11, 255); analogWrite (10, 0); analogWrite (9, 0); zpoždění (1000); // Počkejte 1000 milisekund analogWrite (11, 255); analogWrite (10, 255); analogWrite (9, 102); zpoždění (1000); // Počkejte 1000 milisekund}

Po nastavení pinů jako výstupů v nastavení můžete vidět použití kódu

analogWrite ()

jako v minulé lekci o vyblednutí LED. Zapíše každý ze tří kolíků s jinou hodnotou jasu, což vede ke smíšené barvě.

Krok 4: Sestavte fyzický obvod (volitelně)

Chcete -li naprogramovat fyzické Arduino Uno, musíte si nainstalovat bezplatný software (nebo plugin pro webový editor) a poté jej otevřít.

Zapojte obvod Arduino Uno zapojením komponentů a vodičů tak, aby odpovídaly připojení uvedeným v obvodech Tinkercad. Pokud je vaše fyzická RGB LED obyčejná anoda, měl by být druhý kolík připojen k napájení místo uzemnění a hodnoty jasu 0-255 jsou obráceny. Chcete-li získat podrobnější informace o práci s fyzickou deskou Arduino Uno, podívejte se na bezplatnou třídu Instructables Arduino (podobný obvod je popsán ve druhé lekci).

Zkopírujte kód z okna kódu Tinkercad Circuits a vložte jej do prázdné skici v softwaru Arduino, nebo klikněte na tlačítko stahování (šipka směřující dolů) a otevřete

výsledný soubor pomocí Arduina.

Připojte kabel USB a v nabídce Nástroje softwaru vyberte desku a port.

Nahrajte kód a sledujte, jak vaše LED mění barvu!

Krok 5: Další, zkuste…

Nyní, když víte, jak ovládat LED diody RGB, je čas oslavit úspěchy digitálního a analogového výstupu! Pomocí dovedností, které jste získali v předchozích lekcích ovládání více LED diod a používání analogWrite () k vyblednutí, jste vytvořili jeden pixel stejně jako (mnohem menší) na obrazovkách vašeho mobilního zařízení, televize a počítače.

Chcete -li změnit kvalitu světla, zkuste zakrýt LED diodu různými difuzními materiály. Můžete zkusit vyrobit LED difuzéry z čehokoli, co propouští světlo, například z pingpongových míčků, výplně z polyesterových vláken nebo 3D tisku.

Další na cestě Arduino, zkuste se naučit detekovat vstup pomocí tlačítek a

digitalRead ()

Můžete se také naučit více elektroniky s bezplatnými lekcemi Instructables pro Arduino, základní elektroniku, LED a osvětlení, 3D tisk a další.