Знакомство с RGB-светодиодами
RGB-светодиод — это тип светодиода, который способен излучать свет различных цветов, смешивая интенсивности красного, зеленого и синего длин волн. Сигнал ШИМ (широтно-импульсная модуляция) можно использовать для создания нескольких цветов путем регулировки коэффициента заполнения сигнала ШИМ, генерируемого для трех основных цветов.
Светодиодный модуль RGB
Доступны различные светодиодные модули RGB, такие как HW-478, KY-016 и KY-009. Мы будем использовать ХВ-478 RGB-модуль. Принципы работы всех этих модулей одинаковы.
ХВ-478 RGB модуль имеет следующую спецификацию:
| Технические характеристики | Ценить |
|---|---|
| Рабочее напряжение | 5 В макс. |
| Красный | 1,8 В – 2,4 В |
| Зеленый | 2,8 В – 3,6 В |
| Синий | 2,8 В – 3,6 В |
| Прямой ток | 20 мА – 30 мА |
| Рабочая Температура | от -25°C до 85°C [-13°F - 185°F] |
| Размеры платы | 18,5 мм x 15 мм [0,728 x 0,591 дюйма] |
Распиновка светодиода RGB HW-478
Ниже приведены 4 контакта в модуле RGB:
Работа светодиода RGB
Светодиод RGB — это тип светодиода, который может излучать свет трех разных цветов: красный, зеленый и синий. Принцип работы светодиода RGB с Arduino включает использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для управления интенсивностью каждого цвета.
Регулируя рабочий цикл ШИМ-сигнала, Arduino может изменять величину тока, протекающего через каждый светодиод, заставляя светодиод излучать свет другого цвета. Например, если рабочий цикл красного светодиода установлен на высокое значение, светодиод будет излучать ярко-красный свет. Если рабочий цикл зеленого светодиода установлен на низкое значение, светодиод будет излучать тусклый зеленый свет. Комбинируя интенсивности трех цветов, Arduino может создавать широкий спектр различных цветов.
Значение рабочего цикла ШИМ Arduino варьируется от 0 до 255. Назначая значение ШИМ любому цвету, мы можем либо установить его как полную яркость, либо полностью отключить его. 0 соответствует выключенному светодиоду, а 255 соответствует полной яркости.
Как отобразить несколько цветов в светодиоде RGB
Чтобы отобразить несколько цветов, мы должны определить значения ШИМ для трех основных цветов (RGB). Чтобы отобразить любой цвет, сначала нам нужно найти код цвета. Ниже приведен список цветовых кодов для некоторых основных цветов:
Чтобы найти код цвета, можно использовать Палитра цветов Google . Используя этот инструмент, мы также можем получить значение HEX RGB для соответствующего цвета.
Теперь мы перейдем к взаимодействию RGB-светодиода с Arduino Nano.
Взаимодействие RGB-светодиода с Arduino Nano
Для сопряжения светодиодного модуля RGB с Arduino Nano необходимы следующие компоненты:
- Ардуино Нано
- Резистор 3×220 Ом (Ом)
- Светодиодный модуль RGB HW-478
- Перемычки
- Макет
- Ардуино IDE
Схема
Данное изображение представляет собой схему Arduino Nano со светодиодом RGB.
Аппаратное обеспечение
Следующее оборудование разработано на макетной плате. К каждому контакту подключен резистор для защиты цепи светодиода.
Код
Откройте интегрированную среду Arduino и загрузите данный код на плату Arduino Nano:
недействительная установка ( ) {
pinMode ( redPin, ВЫХОД ) ; /* Красный значок определен как выход */
pinMode ( зеленыйPin, ВЫХОД ) ; /* Зеленый штифт определен как выход */
pinMode ( bluePin, ВЫХОД ) ; /* Синий значок определен как выход */
}
пустая петля ( ) {
RGB_выход ( 255 , 0 , 0 ) ; // Установите цвет RGB на красный
задерживать ( 1000 ) ;
RGB_выход ( 0 , 255 , 0 ) ; // Установите цвет RGB на лайм
задерживать ( 1000 ) ;
RGB_выход ( 0 , 0 , 255 ) ; // Установите цвет RGB на синий
задерживать ( 1000 ) ;
RGB_выход ( 255 , 255 , 255 ) ; // Установите цвет RGB на белый
задерживать ( 1000 ) ;
RGB_выход ( 128 , 0 , 0 ) ; // Установите цвет RGB на бордовый
задерживать ( 1000 ) ;
RGB_выход ( 0 , 128 , 0 ) ; // Установите цвет RGB на зеленый
задерживать ( 1000 ) ;
RGB_выход ( 128 , 128 , 0 ) ; // Установите цвет RGB на оливковый
задерживать ( 1000 ) ;
RGB_выход ( 0 , 0 , 0 ) ; // Установите цвет RGB на черный
задерживать ( 1000 ) ;
}
недействительным RGB_output ( Внутренний красный свет, Внутренний зеленый свет, Внутренний синий свет )
{
аналогЗапись ( красныйPin, красный свет ) ; // писать аналоговые значения в RGB
аналогЗапись ( зеленыйPin, зеленый свет ) ;
аналогЗапись ( синийШтырь, синийСвет ) ;
}
Первые контакты RGB инициализируются для отправки сигнала ШИМ. Цифровой контакт 2 инициализируется для зеленого цвета, и аналогичным образом D2 и D3 инициализируются для красного и синего цветов.
В циклической части кода разные цвета определяются с использованием их значения HEX RGB. Каждое из этих значений описывает сигнал ШИМ.
Далее в недействительным RGB_output () функции мы передали 3 целых числа, которые задают разные цвета для RGB-подсветки. Например, для белого цвета мы должны передать 255 в каждом из трех параметров. Каждый основной цвет, красный, синий и зеленый, будет ярким до своего полного значения, в результате чего на выходе мы получим белый цвет.
Выход
После загрузки кода мы увидим разные цвета светодиода RGB. На изображении ниже показан КРАСНЫЙ цвет.
Это изображение представляет зеленый цвет.
Мы подключили светодиодный модуль RGB к Arduino Nano.
Заключение
Arduino Nano — это компактная плата, в которую можно интегрировать различные датчики. Здесь мы использовали RGB-светодиод с Arduino Nano и запрограммировали его для отображения нескольких цветов с помощью ШИМ-сигнала с цифрового контакта Arduino Nano. Подробнее о RGB читайте в статье.