Projděte RGB LED diodou barevným spektrem pomocí Raspberry Pi 2 a Scratch: 11 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Aktualizujte poznámky do 25. února 2016: Vylepšil jsem program Scratch a přepracoval jsem svůj instruktáž.

Ahoj kluci, s tímto projektem jsem chtěl použít Scratch k cyklování RGB LED v barevném spektru.

Existuje spousta projektů, které to dělají s Arduinem, takže jsem byl zvědavý, jestli s Raspberry Pi dosáhnu slušného výsledku.

Můj první pokus o tento návod nebyl moc dobrý, takže jsem provedl trochu více výzkumu a myslím, že mám něco, co funguje lépe. Když jsem se díval na některé projekty Arduino, abych se pokusil pochopit, kde jsem ve svém původním programu udělal chybu, narazil jsem na naprosto vynikající skript Arduino, na který vás na konci propojím. Můj přítel Andrew a já jsme strávili odpoledne přeměnou na Scratch. Udělali jsme pro to maximum a doufám, že to zkusíte.

Tento projekt je pokračováním mé instrukce o změně jasu LED pomocí tlačítek a Scratch, které najdete zde:

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

Odkaz na původní skicu Arduino, na které jsem založil svůj Scratch program:

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

Krok 1: Shromáždění věcí, které budete pro tento projekt potřebovat

Potřebné komponenty:

Raspberry Pi s operačním systémem Raspian a připojením k internetu

1 x prkénko

1 x RGB LED (společná katoda)

3 x 330 ohmové odpory (oranžová oranžová hnědá)

4 x samec/samice propojovací kabely

1 x propojovací kabel samec/samec (nebo malý jednožilový propojovací kabel, pokud jej máte)

Krok 2: Pochopení toho, co dělají nohy na RGB LED

Vezměte si RGB LED a podívejte se na nohy, všimnete si, že jedna noha je delší než všechny ostatní. Orientujte LED tak, aby tato nejdelší noha byla doleva.

Pin 1 slouží k tomu, aby LED svítila ČERVENĚ

Kolík 2 je zemnící kolík

Pin 3 svítí LED ZELENĚ

Pin 4 rozsvítí LED MODRO

RGB LED, kterou používám, má společnou katodu, což v zásadě znamená, že připojíte její zemnící nohu k uzemňovacímu kolíku Raspberry Pi, aby fungovala.

Krok 3: Vložení rezistorů 330 ohmů a zemnícího propojovacího kabelu do prkénka

Aby byly věci na schématu dobře vidět, můžeme rezistory a zemnící kabel umístit na první místo. Rezistory nemají polaritu, takže nezáleží na tom, jakým směrem jdou.

Poznámka: Proč potřebujeme pro jednu LED tři odpory?

Představte si RGB LED jako 3 různé LED sdružené do jedné. Pokud bychom měli v obvodu 3 jednotlivé LED diody, použili bychom pro každou rezistor, a proto potřebujeme rezistor pro každou barevnou nohu RGB LED.

Krok 4: Přidání LED do našeho obvodu

Nyní máme rezistory a zemnící kabel na svém místě, můžeme nainstalovat naši LED do obvodu breadboard. Orientujte LED tak, aby nejdelší noha byla doleva.

Jemně rozdělte nohy trochu, aby se mohly zapojit do prkénka, a ujistěte se, že každá noha je na stejné linii jako odpovídající odpor.

Nejdelší noha (noha 2) by měla být v souladu s černým zemnicím kabelem.

Krok 5: Připojení kabelů k Breadboardu Část 1: Připojení uzemnění

Nejprve připojíme zem z Raspberry Pi k uzemňovací noze na LED.

V mém schématu jsem připojil kabel samec/samice z pinu 6 na Raspberry GPIO k zemnící liště prkénka, abych připojil uzemňovací nohu LED k Raspberry Pi.

Referenční karta vám ukazuje rozložení pinů pro Raspberry Pi GPIO. 40pinový GPIO napravo od obrázku je pro Raspberry Pi 2, který používám k tomuto projektu.

Krok 6: Připojení kabelů k prkénku Část 2: Připojení červené LED diody

Zatlačte zástrčkový konec kabelu do otvoru těsně nad odporem vlevo a zasuňte vnitřní konec kabelu na GPIO17 (pin11) na Raspberry Pi.

Referenční karta pro kolíky GPIO vás dovede ke správnému kolíku.

Krok 7: Připojení kabelů k prkénku Část 3: Připojení zelené LED nožičky

Zatlačte zástrčkový konec kabelu do otvoru těsně nad odporem uprostřed a zasuňte vnitřní konec kabelu na GPIO18 (pin12) na Raspberry Pi.

Referenční karta pro kolíky GPIO vás dovede ke správnému kolíku.

Krok 8: Připevnění kabelů k prkénku Část 4: Připojení modré LED nožičky

Zatlačte zástrčkový konec kabelu do otvoru těsně nad odporem vpravo a zasuňte vnitřní konec kabelu na GPIO27 (pin13) na Raspberry Pi.

Referenční karta pro GPIO piny vám pomůže najít správný pin.

Krok 9: Programování ve Scratch: Kontrola obvodu

Když jsem poprvé propojil tento projekt, byl jsem trochu neopatrný a zamíchal jsem své barevné kabely, což znamenalo, že když jsem chtěl, aby se rozsvítila červená, místo toho se rozsvítila zelená, a tak jsem napsal jednoduchý program, který ověřil, že je vše zapojeno správně.

Test LED je řízen 3 páry klíčů

A a Z ovládají ČERVENĚ, A zapíná červeně, Z vypíná červeně

S a X ovládají ZELENOU, S se zapne zeleně, X vypne zeleně

Ovládání D a C MODRÉ, D zapíná modrou, C vypíná modrou

Nastavením kolíku na vysokou se LED rozsvítí, nastavením na nízkou se LED vypne.

Stáhněte si program a vyzkoušejte svůj obvod, pokud si chcete být jisti, že je správně zapojen.

Krok 10: Programování ve stírání: Co jsem chtěl dělat s RGB LED

Programování ve Scratch je pěkný zážitek. Má rozhraní pro kliknutí a přetažení a je velmi intuitivní. Ačkoli to bylo primárně vytvořeno s cílem seznámit děti s programováním, ve skutečnosti si myslím, že je to docela užitečné programovací prostředí, protože si myslím, že je zobrazeno v kódu, který ovládá LED v mém projektu.

Takže tady je to, co jsem chtěl, aby se stalo:

Změny barev by probíhaly ve třech fázích:

V první fázi začínáme s červenou na maximum a zelenou a modrou nastavenou na velmi malou úroveň.

Poté jsme začali snižovat červený jas o -1, přičemž jsme zvýšili jas zeleného o 1.

Pomocí čítače smyčky jsme omezili, kolikrát se to stalo.

Jakmile čítač smyčky dosáhl 255, zahájili jsme druhou fázi.

Ve druhé fázi bude zelená na maximu, červená a modrá nastavena na nízkou úroveň.

Snižujeme jas zelené o -1, zatímco zvyšujeme jas blues o 1.

Náš čítač smyčky pro druhou fázi byl nastaven na 509.

Jakmile dosáhne 509, zahájíme fázi 3.

Ve třetí fázi je modrá na maximálním jasu a zelená a červená na nízkých úrovních.

Začínáme snižovat modrý jas o -1, zatímco zvyšujeme červený jas o 1.

Jakmile čítač smyčky dosáhne 763, cyklus začne znovu ve fázi 1.

Máme tři proměnné redVal, greenVal a blueVal pro uchování hodnot úrovně jasu každé barvy a tyto hodnoty jsou poté odeslány na správné piny GPIO k napájení do diod LED pro nastavení hodnoty jasu každé barvy, což nám zase dává mix barev, který chceme.

A to je můj pokus procházet barevným spektrem pomocí RGB LED a Scratch.

Pokud máte Arduino a spustíte skicu, kterou jsem propojil a která mě inspirovala k napsání Scratch verze, uvidíte, že vůbec nebliká žádná barva. Nejsem si úplně jistý, proč verze Scratch tolik bliká. Mám podezření, že Arduino zvládá PWM lépe, ale pokud v mém kódu uvidíte něco, co je třeba zlepšit, byl bych opravdu vděčný, kdybyste si našli čas a řekli mi to.

Děkuji, že jste si přečetli můj návod a přeji vám krásný den!

Krok 11: Zachycení obrazovky programu Scratch

Pokud se chcete pustit do programování sami, zde je podrobný pohled na rozložení.