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如何在Arduino上使用RGB LED

454398 ? 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 2019-12-03 11:07 ? 次閱讀
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概述

在本課程中,您將學(xué)習(xí)如何在Arduino上使用RGB(紅綠藍(lán))LED

您將使用 analogWrite 函數(shù)來控制LED的顏色。

乍一看,RGB(紅色,綠色,藍(lán)色)LED看起來就像普通的LED,但是,在通常的LED封裝中,實際上有三個LED,一個紅色,一綠色,是,一藍(lán)色。通過控制每個LED的亮度,您可以混合幾乎任何您想要的顏色。

我們可以混合顏色,就像您將音頻與“混合板”或調(diào)色板上的顏料混合一樣-通過調(diào)整三個LED各自的亮度。做到這一點的困難方法是使用第2課中使用的不同值的電阻器(或可變電阻器)。這是很多工作!對我們來說幸運的是,Arduino具有 analogWrite 函數(shù),您可以將其與標(biāo)有?的引腳一起使用,以向相應(yīng)的LED輸出可變數(shù)量的功率。

零件

要構(gòu)建本課中描述的項目,您將需要以下零件。

零件 數(shù)量

擴(kuò)散RGB LED 10mm 1

270Ω電阻器(紅色,紫色,棕色條紋)-可以使用的最大電阻為1K歐姆。小調(diào)光器

3

半尺寸面包板 1

Arduino Uno R3 1

跳線包 1

面包板布局

RGB LED有四根引線。封裝中每個LED的正極連接都有一根引線,而LED的所有三個負(fù)極側(cè)都有一根引線。

LED封裝的公共負(fù)極連接是LED封裝扁平側(cè)的第二個引腳。它也是四個線索中最長的。該引線將接地。

封裝內(nèi)的每個LED都需要自己的270Ω電阻,以防止過多的電流流過。 LED的三個正極(一個紅色,一個綠色和一個藍(lán)色)使用這些電阻器連接到Arduino輸出引腳。

如果您使用的是普通的ANODE LED而不是普通的CATHODE,請將長引腳連接到+5而不是接地端

顏色

您可以通過改變紅色,綠色和藍(lán)色的光量來混合任意顏色,這是因為您的眼睛具有三種類型的光接收器(紅色,綠色和藍(lán)色)。您的眼睛和大腦會處理紅色,綠色和藍(lán)色的數(shù)量,并將其轉(zhuǎn)換為光譜的顏色。

在某種程度上,通過使用三個LED,我們在眼睛上發(fā)揮了作用。電視機(jī)中使用了相同的想法,其中LCD的紅色,綠色和藍(lán)色點彼此相鄰,構(gòu)成每個像素。

如果我們將所有三個LED的亮度設(shè)置為相同,則該燈的整體顏色將為白色。如果關(guān)閉藍(lán)色LED,以便僅紅色和綠色LED具有相同的亮度,則該光將顯示為黃色。

我們可以分別控制LED的紅色,綠色和藍(lán)色部分的亮度,從而可以混合我們喜歡的任何顏色。

黑色并不是缺少光,而是一種顏色。因此,最能使我們的LED變成黑色的是關(guān)閉所有三種顏色。

Arduino草圖

以下測試草圖將循環(huán)顯示紅色,綠色,藍(lán)色,黃色,紫色和淺綠色。這些顏色是一些標(biāo)準(zhǔn)的Internet顏色。

下載:文件

復(fù)制代碼

/*

Adafruit Arduino - Lesson 3. RGB LED

*/

int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9;

//uncomment this line if using a Common Anode LED

//#define COMMON_ANODE

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT);

pinMode(greenPin, OUTPUT);

pinMode(bluePin, OUTPUT);

}

void loop()

{

setColor(255, 0, 0); // red

delay(1000);

setColor(0, 255, 0); // green

delay(1000);

setColor(0, 0, 255); // blue

delay(1000);

setColor(255, 255, 0); // yellow

delay(1000);

setColor(80, 0, 80); // purple

delay(1000);

setColor(0, 255, 255); // aqua

delay(1000);

}

void setColor(int red, int green, int blue)

{

#ifdef COMMON_ANODE

red = 255 - red;

green = 255 - green;

blue = 255 - blue;

#endif

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin, green);

analogWrite(bluePin, blue);

} /*

Adafruit Arduino - Lesson 3. RGB LED

*/

int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9;

//uncomment this line if using a Common Anode LED

//#define COMMON_ANODE

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT);

pinMode(greenPin, OUTPUT);

pinMode(bluePin, OUTPUT);

}

void loop()

{

setColor(255, 0, 0); // red

delay(1000);

setColor(0, 255, 0); // green

delay(1000);

setColor(0, 0, 255); // blue

delay(1000);

setColor(255, 255, 0); // yellow

delay(1000);

setColor(80, 0, 80); // purple

delay(1000);

setColor(0, 255, 255); // aqua

delay(1000);

}

void setColor(int red, int green, int blue)

{

#ifdef COMMON_ANODE

red = 255 - red;

green = 255 - green;

blue = 255 - blue;

#endif

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin, green);

analogWrite(bluePin, blue);

}

嘗試一下草圖,然后我們將對其進(jìn)行詳細(xì)剖析……。

草圖通過指定每種顏色將使用哪些引腳:

下載:file

復(fù)制代碼

int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9; int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9;

下一步是編寫“設(shè)置”功能。正如我們在前面的課程中所了解的那樣,設(shè)置功能在Arduino重置后僅運行一次。在這種情況下,它要做的就是定義我們用作輸出的三個引腳。

下載:文件

復(fù)制代碼

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT);

pinMode(greenPin, OUTPUT);

pinMode(bluePin, OUTPUT);

} void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT);

pinMode(greenPin, OUTPUT);

pinMode(bluePin, OUTPUT);

}

在我們看一下“循環(huán)”功能之前,先看一下其中的最后一個功能。草圖。

下載:文件

復(fù)制代碼

void setColor(int red, int green, int blue)

{

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin, green);

analogWrite(bluePin, blue);

} void setColor(int red, int green, int blue)

{

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin, green);

analogWrite(bluePin, blue);

}

此函數(shù)使用三個參數(shù),一個用于紅色,綠色和藍(lán)色LED的亮度。在每種情況下,該數(shù)字都將在0到255之間,其中0表示關(guān)閉,而255表示最大亮度。然后該函數(shù)調(diào)用‘a(chǎn)nalogWrite’來設(shè)置每個LED的亮度。

如果您查看‘loop’函數(shù),您會看到我們正在設(shè)置紅色,綠色和藍(lán)色的光量我們要顯示的內(nèi)容,然后暫停一秒鐘,然后再繼續(xù)使用下一種顏色。

下載:文件

復(fù)制代碼

void loop()

{

setColor(255, 0, 0); // red

delay(1000);

setColor(0, 255, 0); // green

delay(1000);

setColor(0, 0, 255); // blue

delay(1000);

setColor(255, 255, 0);// yellow

delay(1000);

setColor(80, 0, 80); // purple

delay(1000);

setColor(0, 255, 255);// aqua

delay(1000);

} void loop()

{

setColor(255, 0, 0); // red

delay(1000);

setColor(0, 255, 0); // green

delay(1000);

setColor(0, 0, 255); // blue

delay(1000);

setColor(255, 255, 0);// yellow

delay(1000);

setColor(80, 0, 80); // purple

delay(1000);

setColor(0, 255, 255);// aqua

delay(1000);

}

嘗試向草圖添加自己的幾種顏色,并觀察LED上的效果。

如果使用的是公共陽極RGB LED,則需要更改模擬寫入值,以便從255中減去顏色,在草圖中取消注釋#define COMMON_ANODE行!

使用Internet顏色

如果您已完成任何Internet編程,則可能會意識到顏色通常表示為“十六進(jìn)制”數(shù)字。例如,紅色的數(shù)字為#FF0000。您可以使用以下表格找到與特定顏色關(guān)聯(lián)的數(shù)字:https://htmlcolorcodes.com/color-names/

該數(shù)字的六個數(shù)字實際上是三對數(shù)字。第一對是顏色的紅色部分,后兩位是綠色部分,最后兩位是藍(lán)色部分。紅色為#FF0000,因為它的最大紅色(FF為十六進(jìn)制255)并且沒有綠色或藍(lán)色部分。

能夠撥出這些顏色編號之一以使其顯示在屏幕上將非常有用。 RGB LED。

讓我們嘗試制作靛藍(lán)色(#4B0082)。

i》

靛藍(lán)的紅色,綠色和藍(lán)色部分(以十六進(jìn)制表示)分別為4B,00和82。我們可以將它們插入“ setColor”函數(shù)中,如下所示:

下載:文件

復(fù)制代碼

setColor(0x4B, 0x0, 0x82); // indigo setColor(0x4B, 0x0, 0x82); // indigo

我們在顏色的三個部分使用十六進(jìn)制數(shù)字,方法是在顏色的三個部分前面加上“ 0x”。

嘗試將自己的幾種顏色添加到“循環(huán)”功能中。不要忘了在每個延遲之后添加延遲。

理論(PWM)

脈沖寬度調(diào)制(PWM)是一種控制功率的技術(shù)。我們還在這里使用它來控制每個LED的亮度。

下圖顯示了Arduino上PWM引腳之一的信號。

大約每1/500秒,PWM輸出將產(chǎn)生一個脈沖。該脈沖的長度由“ analogWrite”功能控制。因此,“ analogWrite(0)”將根本不會產(chǎn)生任何脈沖,而“ analogWrite(255)”將產(chǎn)生一直持續(xù)到下一個脈沖到期的脈沖,因此輸出實際上一直都在。 》如果我們在AnalogWrite中指定一個介于0到255之間的值,那么我們將產(chǎn)生一個脈沖。如果輸出脈沖僅在5%的時間內(nèi)為高電平,那么無論我們驅(qū)動什么,都將僅獲得5%的全功率。

但是,如果在90%的時間內(nèi)輸出為5V,則負(fù)載將獲得90%的電力。我們看不到LED會以這種速度打開和關(guān)閉,所以對我們來說,亮度似乎在變化。

其他要做的事情

嘗試將乒乓球放在LED上

嘗試更改延遲以加快速度或減慢顏色變化的速度

使用RGB LED可以做很多事情。檢出Internet上使用RGB LED的一些項目,您會發(fā)現(xiàn)視覺設(shè)備的多色持久性以及各種照明效果。

責(zé)任編輯:wv

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