RGB LED-kleurmenging met Arduino in Tinkercad - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Tinkercad-projecten »

Laten we leren hoe we meerkleurige LED's kunnen bedienen met behulp van Arduino's analoge uitgangen. We zullen een RGB-led op de Arduino Uno aansluiten en een eenvoudig programma samenstellen om de kleur te veranderen.

Met Tinkercad Circuits kun je virtueel volgen. Je kunt deze les zelfs vanuit Tinkercad bekijken (gratis inloggen vereist)! Verken het voorbeeldcircuit (klik op Simulatie starten om de LED van kleur te zien veranderen) en bouw er zelf een. Tinkercad Circuits is een gratis browsergebaseerd programma waarmee je circuits kunt bouwen en simuleren. Het is perfect voor leren, onderwijzen en prototypen.

Aangezien het gebruik van een breadboard voor u misschien nieuw is, hebben we ter vergelijking ook de gratis bedrade versie van dit circuit toegevoegd. Je kunt beide kanten op bouwen in de Tinkercad Circuits-editor, maar als je ook een circuit bouwt met fysieke componenten, zal het breadboard ervoor zorgen dat je virtuele circuit er hetzelfde uitziet.

Vind dit circuit op Tinkercad

Pak optioneel uw elektronicabenodigdheden en bouw

samen met een fysieke Arduino Uno, USB-kabel, breadboard, RGB LED, weerstanden (elke waarde van 100-1K ohm is voldoende), en enkele breadboard-draden. Je hebt ook een computer nodig met de gratis Arduino-software (of plug-in voor de webeditor).

Additieve of op licht gebaseerde kleuren hebben drie primaire kleuren: rood, groen en blauw. Door deze drie kleuren in verschillende intensiteitsniveaus te mengen, kan bijna elke lichtkleur worden gecreëerd. Kleur veranderende LED's werken op dezelfde manier, maar de LED's zijn allemaal samen in een klein pakket dat we een RGB LED noemen. Ze hebben vier poten, één voor elke kleur en één voor grond of stroom, afhankelijk van de configuratie. De typen worden respectievelijk "gemeenschappelijke kathode" en "gemeenschappelijke anode" genoemd.

Stap 1: Bouw het circuit

Vind dit circuit op Tinkercad

Sleep in het componentenpaneel van Tinkercad Circuits een nieuwe Arduino en breadboard naast het monster en bereid je breadboard voor door Arduino 5V op de voedingsrail en Arduino GND op de grondrail aan te sluiten.

Voeg een RGB-LED toe en plaats deze over vier verschillende rijen van het breadboard. De RGB-LED in de simulator heeft een gemeenschappelijke kathode (negatief, aarde) aan zijn tweede been, dus sluit deze rij/pen aan op aarde.

Voeg drie weerstanden toe (sleep ze alle drie of maak er een en kopieer/plak ze) en verplaats ze naar de breadboard-rijen voor de resterende drie LED-pinnen, waarbij je de middelste opening van het breadboard overbrugt naar drie afzonderlijke rijen aan de andere kant.

Sluit de draden van de vrije weerstandsuiteinden aan op drie van uw PWM-compatibele Arduino-pinnen, die zijn gemarkeerd met een

tilde (klein kronkeltje).

Ruim uw draden op door hun kleuren aan te passen (vervolgkeuzelijst of cijfertoetsen) en buigingen te maken (dubbelklik).

Hoewel je misschien in de verleiding komt om een enkele weerstand op de gemeenschappelijke pin te consolideren en te gebruiken, doe dat niet! Elke LED heeft zijn eigen weerstand nodig, omdat ze niet precies dezelfde hoeveelheid stroom trekken als elkaar.

Extra tegoed: u kunt meer leren over LED's in de gratis Instructables LED's en verlichtingsklasse.

Stap 2: Kleurmengcode met blokken

In Tinkercad Circuits kun je je projecten eenvoudig coderen met blokken. We gebruiken de code-editor om de bedrading te testen en de kleur van de LED aan te passen. Klik op de knop "Code" om de code-editor te openen.

U kunt schakelen tussen de voorbeeldcode en uw eigen programma door het respectieve Arduino-bord te selecteren in het werkvlak (of het vervolgkeuzemenu boven de code-editor).

Sleep een RGB LED-uitgangsblok naar een leeg programma en pas de vervolgkeuzelijsten aan zodat ze overeenkomen met de pinnen die u eerder hebt aangesloten (11, 10 en 9).

Kies een kleur en klik op "Start Simulation" om je RGB LED te zien oplichten. Als de kleur niet goed lijkt, moet u waarschijnlijk twee van uw kleurpinnen verwisselen, hetzij in de bedrading of in de code.

Creëer een kleurrijke lichtshow door uw RGB-uitvoerblok te dupliceren (klik met de rechtermuisknop -> dupliceren) en de kleur te wijzigen, en voeg daartussen enkele wachtblokken toe. U kunt het aftellen van een racebaan simuleren, of kleurveranderingen die bij uw favoriete nummer passen. Bekijk ook het herhalingsblok - alles wat u erin plaatst, wordt het opgegeven aantal keren herhaald.

Stap 3: Arduino-code uitgelegd

Wanneer de code-editor is geopend, kunt u op het vervolgkeuzemenu aan de linkerkant klikken en "Blocks + Text" selecteren om de Arduino-code weer te geven die door de codeblokken wordt gegenereerd.

ongeldige setup()

{ pinMode (11, UITGANG); pinMode (10, UITGANG); pinMode(9, UITGANG); } void loop () { analogWrite (11, 255); analoogWrite(10, 0); analoogWrite(9, 0); vertraging (1000); // Wacht 1000 milliseconde (s) analogWrite (11, 255); analoogWrite(10, 255); analoogWrite(9, 102); vertraging (1000); // Wacht 1000 milliseconde (s)}

Na het instellen van de pinnen als uitgangen in de setup, kunt u zien hoe de code wordt gebruikt

analoogWrite()

zoals in de laatste les over het vervagen van een LED. Het schrijft elk van de drie pinnen met een verschillende helderheidswaarde, wat resulteert in een gemengde kleur.

Stap 4: Bouw het fysieke circuit (optioneel)

Om je fysieke Arduino Uno te programmeren, moet je de gratis software (of plug-in voor de webeditor) installeren en vervolgens openen.

Sluit het Arduino Uno-circuit aan door componenten en draden aan te sluiten op de verbindingen die worden weergegeven in Tinkercad Circuits. Als uw fysieke RGB-LED toevallig een gemeenschappelijke anode is, moet de tweede pin worden aangesloten op de voeding in plaats van op aarde en worden de helderheidswaarden 0-255 omgekeerd. Voor een meer diepgaande uitleg over het werken met je fysieke Arduino Uno-bord, bekijk de gratis Instructables Arduino-klasse (een soortgelijk circuit wordt beschreven in de tweede les).

Kopieer de code uit het Tinkercad Circuits-codevenster en plak deze in een lege schets in uw Arduino-software, of klik op de downloadknop (pijl naar beneden) en open

het resulterende bestand met behulp van Arduino.

Sluit uw USB-kabel aan en selecteer uw bord en poort in het menu Tools van de software.

Upload de code en zie hoe je LED van kleur verandert!

Stap 5: Probeer vervolgens …

Nu u weet hoe u RGB-LED's moet bedienen, is het tijd om uw digitale en analoge outputprestaties te vieren! Met behulp van de vaardigheden die je in eerdere lessen hebt geleerd over het besturen van meerdere LED's en het gebruik van analogWrite() om te vervagen, heb je een enkele pixel gemaakt, net als de (veel kleinere) in de schermen van je mobiele apparaat, tv en computer.

Probeer uw LED te bedekken met verschillende diffuse materialen om de lichtkwaliteit te veranderen. Je zou kunnen proberen om led-diffusors te maken van alles wat licht doorlaat, zoals pingpongballen, polyestervezelvulling of 3D-printen.

Probeer vervolgens in je Arduino-reis te leren invoer te detecteren met drukknoppen en

digitaal lezen()

Je kunt ook meer elektronicavaardigheden leren met de gratis Instructables-lessen over Arduino, basiselektronica, LED's en verlichting, 3D-printen en meer.