RGB LED -farveblanding med Arduino i Tinkercad: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Tinkercad -projekter »

Lad os lære at styre flerfarvede lysdioder ved hjælp af Arduinos analoge udgange. Vi forbinder en RGB LED til Arduino Uno og sammensætter et simpelt program til at ændre dens farve.

Du kan følge med praktisk talt ved hjælp af Tinkercad -kredsløb. Du kan endda se denne lektion indefra Tinkercad (gratis login kræves)! Udforsk prøvekredsløbet (klik på Start simulering for at se LED'en skifte farve) og byg din egen lige ved siden af den. Tinkercad Circuits er et gratis browserbaseret program, der lader dig bygge og simulere kredsløb. Det er perfekt til læring, undervisning og prototyper.

Da du måske er ny til at bruge et brødbræt, har vi også inkluderet den gratis kablede version af dette kredsløb til sammenligning. Du kan bygge begge veje i Tinkercad Circuits -editoren, men hvis du også bygger et kredsløb med fysiske komponenter, hjælper brødbrættet dit virtuelle kredsløb med at se det samme ud.

Find dette kredsløb på Tinkercad

Tag eventuelt fat i dine elektroniske forsyninger og byg

sammen med en fysisk Arduino Uno, USB-kabel, brødbræt, RGB LED, modstande (enhver værdi fra 100-1K ohm vil gøre) og nogle brødbrætstråde. Du skal også bruge en computer med den gratis Arduino -software (eller plugin til webredaktøren).

Additiv eller lysbaseret farve har tre primære farver: rød, grøn og blå. At blande disse tre farver i forskellige intensitetsniveauer kan skabe næsten enhver lysfarve. Farveskiftende lysdioder fungerer på samme måde, men lysdioderne er alle samlet i en lille pakke, vi kalder en RGB LED. De har fire ben, et for hver farve og et for enten jord eller kraft, afhængigt af konfigurationen. Typerne kaldes henholdsvis "fælles katode" og "fælles anode".

Trin 1: Byg kredsløbet

Find dette kredsløb på Tinkercad

I komponentpanelet i Tinkercad Circuits skal du trække en ny Arduino og et brødbræt langs siden af prøven og forberede dit brødbræt ved at forbinde Arduino 5V til power railen og Arduino GND til ground railen.

Tilføj en RGB -LED, og placer den på tværs af fire forskellige rækker af brødbrættet. RGB -LED'en i simulatoren har en fælles katode (negativ, jord) på sit andet ben, så led denne række/pin til jord.

Tilføj tre modstande (træk alle tre, eller opret en og kopier/indsæt derefter) og flyt dem til brødbrædderækkerne for de resterende tre LED -ben, og bro over brødbrættets midterste hul til tre separate rækker på den anden side.

Tilslut ledninger fra de frie modstandsender og til tre af dine PWM-kompatible Arduino-ben, der er markeret med en

tilde (lille vrid).

Ryd op i dine ledninger ved at justere deres farver (dropdown eller taltaster) og oprette bøjninger (dobbeltklik).

Selvom du kan blive fristet til at konsolidere og bruge en enkelt modstand på den fælles stift, skal du ikke! Hver LED har brug for sin egen modstand, da de ikke trækker nøjagtig den samme mængde strøm som hinanden.

Ekstra kredit: du kan lære mere om lysdioder i gratis Instructables LEDs og Lighting -klassen.

Trin 2: Farveblandingskode med blokke

I Tinkercad Circuits kan du nemt kode dine projekter ved hjælp af blokke. Vi bruger kode -editoren til at teste ledningerne og justere LED'ens farve. Klik på knappen "Kode" for at åbne kodeeditoren.

Du kan skifte mellem prøvekoden og dit eget program ved at vælge det respektive Arduino -kort i arbejdsplanen (eller rullemenuen over kodeeditoren).

Træk en RGB LED -udgangsblok ind i et tomt program, og juster rullemenuerne, så de matcher de ben, du tidligere har tilsluttet (11, 10 og 9).

Vælg en farve, og klik på "Start simulering" for at se din RGB LED lyse. Hvis farven ikke virker rigtig, skal du sandsynligvis bytte to af dine farvenåle, enten i ledningerne eller koden.

Opret et farverigt lysshow ved at kopiere din RGB-outputblok (højreklik-> duplikat) og ændre farven og derefter tilføje nogle venteblokke imellem. Du kan simulere en nedtælling af racerbanen eller farveændringer, der passer til din yndlingssang. Tjek også gentagelsesblokken- alt hvad du lægger indenfor, sker ved gentagelse i det angivne antal gange.

Trin 3: Arduino -kode forklaret

Når kodeeditoren er åben, kan du klikke på rullemenuen til venstre og vælge "Blokke + tekst" for at afsløre Arduino -koden genereret af kodeblokkene.

ugyldig opsætning ()

{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 på 1000 millisekund (er)}

Efter opsætning af benene som output i opsætningen kan du se koden bruger

analogWrite ()

som i den sidste lektion om fading af en LED. Det skriver hver af de tre ben med en anden lysstyrkeværdi, hvilket resulterer i en blandet farve.

Trin 4: Byg det fysiske kredsløb (valgfrit)

For at programmere din fysiske Arduino Uno skal du installere den gratis software (eller plugin til web -editoren) og derefter åbne den.

Tilslut Arduino Uno -kredsløbet ved at tilslutte komponenter og ledninger, så de matcher forbindelserne vist i Tinkercad -kredsløb. Hvis din fysiske RGB-LED tilfældigvis er almindelig anode, skal den anden pin forbindes til strøm i stedet for jord, og lysstyrkeværdierne 0-255 vendes. For en mere dybdegående gennemgang af arbejdet med dit fysiske Arduino Uno-bord, kan du tjekke den gratis Instructables Arduino-klasse (et lignende kredsløb er beskrevet i den anden lektion).

Kopier koden fra Tinkercad Circuits -kodevinduet, og indsæt den i en tom skitse i din Arduino -software, eller klik på download -knappen (pil nedad) og åbn

den resulterende fil ved hjælp af Arduino.

Tilslut dit USB -kabel, og vælg dit kort og port i softwarens menu i Værktøjer.

Upload koden, og se din LED skifte farve!

Trin 5: Prøv derefter …

Nu hvor du ved, hvordan du styrer RGB -lysdioder, er det tid til at fejre dine digitale og analoge outputpræstationer! Ved at bruge de færdigheder, du har hentet tidligere lektioner i at styre flere lysdioder og bruge analogWrite () til at falme, har du oprettet en enkelt pixel ligesom de (meget mindre) inde i skærmene på din mobilenhed, tv og computer.

Prøv at dække din LED med forskellige diffunderende materialer for at ændre lyskvaliteten. Du kan prøve at lave LED -diffusorer fra alt, hvad der slipper lys igennem, såsom bordtennisbolde, polyesterfiberfyld eller 3D -print.

Næste på din Arduino -rejse kan du prøve at lære at registrere input med trykknapper og

digitalRead ()

Du kan også lære flere elektronikfærdigheder med de gratis Instructables -klasser om Arduino, Grundlæggende elektronik, LED'er og belysning, 3D -udskrivning og mere.