RGB LED -fargeblanding med Arduino i Tinkercad: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Tinkercad -prosjekter »

La oss lære å kontrollere flerfargede lysdioder ved hjelp av Arduinos analoge utganger. Vi kobler en RGB LED til Arduino Uno og lager et enkelt program for å endre farge.

Du kan følge med praktisk talt ved å bruke Tinkercad Circuits. Du kan til og med se denne leksjonen fra Tinkercad (gratis pålogging kreves)! Utforsk prøvekretsen (klikk på Start simulering for å se at LED -en endrer farge) og bygg din egen rett ved siden av den. Tinkercad Circuits er et gratis nettleserbasert program som lar deg bygge og simulere kretser. Den er perfekt for læring, undervisning og prototyper.

Siden du kanskje er ny på å bruke et brødbrett, har vi også inkludert den gratis kablede versjonen av denne kretsen for sammenligning. Du kan bygge begge veier i Tinkercad Circuits -redigeringsprogrammet, men hvis du også bygger en krets med fysiske komponenter, vil brødbrettet hjelpe din virtuelle krets til å se det samme ut.

Finn denne kretsen på Tinkercad

Ta eventuelt elektronikkrekvisita og bygg

sammen med en fysisk Arduino Uno, USB-kabel, brødbrett, RGB LED, motstander (enhver verdi fra 100-1K ohm vil gjøre) og noen brødbrettledninger. Du trenger også en datamaskin med gratis Arduino -programvare (eller plugin for nettredaktøren).

Additiv eller lysbasert farge har tre hovedfarger: rød, grønn og blå. Å blande disse tre fargene i forskjellige intensitetsnivåer kan skape nesten hvilken som helst lysfarge. Fargeskiftende lysdioder fungerer på samme måte, men lysdiodene er alle sammen i en liten pakke som vi kaller en RGB LED. De har fire ben, ett for hver farge og ett for enten bakken eller kraften, avhengig av konfigurasjonen. Typene kalles henholdsvis "vanlig katode" og "vanlig anode".

Trinn 1: Bygg kretsen

Finn denne kretsen på Tinkercad

I komponentpanelet i Tinkercad Circuits drar du en ny Arduino og et brødbrett langs prøven, og klargjør brødbrettet ved å koble Arduino 5V til kraftskinnen og Arduino GND til bakken.

Legg til en RGB -LED og plasser den på tvers av fire forskjellige rader på brødbrettet. RGB -LED -en i simulatoren har en felles katode (negativ, bakken) på sitt andre ben, så koble denne raden/pinnen til bakken.

Legg til tre motstander (dra alle tre eller opprett en og kopier/lim inn) og flytt dem til brødbrettradene for de resterende tre LED -pinnene, og bro over brødbrettets midtgap til tre separate rader på den andre siden.

Koble ledninger fra de frie motstandsendene og til tre av dine PWM-kompatible Arduino-pinner, som er merket med en

tilde (liten krangling).

Rydd opp ledningene ved å justere fargene (rullegardinmeny eller talltaster) og lage bøyninger (dobbeltklikk).

Selv om du kan bli fristet til å konsolidere og bruke en enkelt motstand på den vanlige pinnen, ikke gjør det! Hver LED trenger sin egen motstand siden de ikke trekker nøyaktig like mye strøm som hverandre.

Ekstra kreditt: du kan lære mer om LED i gratis Instructables LED og Lighting -klassen.

Trinn 2: Fargeblandingskode med blokker

I Tinkercad Circuits kan du enkelt kode opp prosjektene dine ved hjelp av blokker. Vi bruker kodeditoren til å teste ledningene og justere LED -fargen. Klikk på "Code" -knappen for å åpne kodeditoren.

Du kan veksle mellom prøvekoden og ditt eget program ved å velge det respektive Arduino -kortet i arbeidsplanet (eller rullegardinmenyen over kodeditoren).

Dra en RGB LED -utgangsblokk inn i et tomt program og juster rullegardinmenyene slik at de samsvarer med pinnene du koblet til tidligere (11, 10 og 9).

Velg en farge og klikk "Start simulering" for å se at RGB -LED -en lyser. Hvis fargen ikke virker riktig, må du sannsynligvis bytte to av fargepinnene dine, enten i ledningene eller koden.

Lag et fargerikt lysshow ved å duplisere RGB-utgangsblokken (høyreklikk-> duplikat) og endre fargen, og deretter legge til noen venteblokker i mellom. Du kan simulere en nedtelling av racerbanen eller fargeendringer som passer til favorittsangen din. Sjekk også gjentagelsesblokken- alt du legger inn vil skje på repetisjon i det angitte antall ganger.

Trinn 3: Arduino -koden forklart

Når kodeditoren er åpen, kan du klikke rullegardinmenyen til venstre og velge "Blokker + tekst" for å avsløre Arduino -koden generert av kodeblokkene.

ugyldig oppsett ()

{pinMode (11, OUTPUT); pinMode (10, OUTPUT); pinMode (9, OUTPUT); } void loop () {analogWrite (11, 255); analogWrite (10, 0); analogWrite (9, 0); forsinkelse (1000); // Vent på 1000 millisekund (er) analogWrite (11, 255); analogWrite (10, 255); analogWrite (9, 102); forsinkelse (1000); // Vent i 1000 millisekund (er)}

Etter å ha satt opp pinnene som utganger i oppsettet, kan du se koden bruker

analogWrite ()

som i den siste timen om fading av en LED. Den skriver hver av de tre pinnene med en annen lysstyrkeverdi, noe som resulterer i en blandet farge.

Trinn 4: Bygg den fysiske kretsen (valgfritt)

For å programmere din fysiske Arduino Uno må du installere gratis programvare (eller plugin for webredigereren) og deretter åpne den.

Koble opp Arduino Uno -kretsen ved å koble til komponenter og ledninger for å matche tilkoblingene som vises i Tinkercad Circuits. Hvis din fysiske RGB-LED er en vanlig anode, bør den andre pinnen kobles til strøm i stedet for jord, og lysstyrkeverdiene 0-255 reverseres. For en mer grundig gjennomgang av arbeidet med ditt fysiske Arduino Uno-kort, sjekk ut den gratis Instructables Arduino-klassen (en lignende krets er beskrevet i den andre leksjonen).

Kopier koden fra Tinkercad Circuits -kodevinduet og lim den inn i en tom skisse i Arduino -programvaren, eller klikk på nedlastingsknappen (pil nedover) og åpne

den resulterende filen ved hjelp av Arduino.

Koble til USB -kabelen og velg kortet og porten i programvareverktøy -menyen.

Last opp koden og se hvordan LED -en din endrer farge!

Trinn 5: Prøv deretter …

Nå som du vet hvordan du kontrollerer RGB -lysdioder, er det på tide å feire dine digitale og analoge utgangsprestasjoner! Ved å bruke ferdighetene du har hentet tidligere leksjoner om å kontrollere flere lysdioder og bruke analogWrite () til å falme, har du laget en enkelt piksel akkurat som de (mye mindre) på skjermene på mobilenheten, TV -en og datamaskinen.

Prøv å dekke din LED med forskjellige diffuserende materialer for å endre lyskvaliteten. Du kan prøve å lage LED -diffusorer av alt som slipper gjennom lyset, for eksempel bordtennisballer, polyesterfiberfylling eller 3D -utskrift.

Neste opp på Arduino -reisen, prøv å lære å oppdage input med trykknapper og

digitalRead ()

Du kan også lære mer elektronikkferdigheter med de gratis instruksjonskursene om Arduino, grunnleggende elektronikk, LED og belysning, 3D -utskrift og mer.