Miscelazione dei colori LED RGB con Arduino in Tinkercad: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

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Impariamo come controllare LED multicolori utilizzando le uscite analogiche di Arduino. Collegheremo un LED RGB ad Arduino Uno e comporremo un semplice programma per cambiarne il colore.

Puoi seguire virtualmente usando i circuiti di Tinkercad. Puoi persino visualizzare questa lezione da Tinkercad (è richiesto l'accesso gratuito)! Esplora il circuito di esempio (fai clic su Avvia simulazione per vedere il LED cambiare colore) e creane uno proprio accanto ad esso. Tinkercad Circuits è un programma gratuito basato su browser che ti consente di costruire e simulare circuiti. È perfetto per l'apprendimento, l'insegnamento e la prototipazione.

Dal momento che potresti essere nuovo nell'uso di una breadboard, abbiamo incluso anche la versione cablata di questo circuito per il confronto. Puoi costruire in entrambi i modi nell'editor dei circuiti di Tinkercad, ma se stai anche costruendo un circuito con componenti fisici, la breadboard aiuterà il tuo circuito virtuale ad avere lo stesso aspetto.

Trova questo circuito su Tinkercad

Facoltativamente, prendi le tue forniture di elettronica e costruisci

insieme a un Arduino Uno fisico, cavo USB, breadboard, LED RGB, resistori (qualsiasi valore da 100-1K ohm andrà bene) e alcuni fili per breadboard. Avrai anche bisogno di un computer con il software Arduino gratuito (o plug-in per l'editor web).

Il colore additivo o a base di luce ha tre colori primari: rosso, verde e blu. Mescolando questi tre colori in diversi livelli di intensità è possibile creare quasi tutti i colori della luce. I LED che cambiano colore funzionano allo stesso modo, ma i LED sono tutti insieme in un piccolo pacchetto che chiamiamo LED RGB. Hanno quattro gambe, una per ogni colore e una per terra o potenza, a seconda della configurazione. I tipi sono chiamati rispettivamente "catodo comune" e "anodo comune".

Passaggio 1: costruisci il circuito

Trova questo circuito su Tinkercad

Nel pannello dei componenti di Tinkercad Circuits, trascina un nuovo Arduino e una breadboard lungo il campione e prepara la breadboard collegando Arduino 5V alla barra di alimentazione e Arduino GND alla barra di terra.

Aggiungi un LED RGB e posizionalo su quattro diverse file della breadboard. Il LED RGB nel simulatore ha un catodo comune (negativo, terra) alla sua seconda gamba, quindi collega questa riga/pin a terra.

Aggiungi tre resistori (trascinali tutti e tre o creane uno e poi copia/incolla) e spostali sulle file della breadboard per i restanti tre pin LED, collegando lo spazio centrale della breadboard a tre file separate sull'altro lato.

Collega i fili dalle estremità libere del resistore e a tre dei tuoi pin Arduino compatibili con PWM, che sono contrassegnati con a

tilde (piccolo scarabocchio).

Riordina i fili regolando i loro colori (menu a discesa o tasti numerici) e creando curve (doppio clic).

Anche se potresti essere tentato di consolidare e utilizzare un singolo resistore sul pin comune, non farlo! Ogni LED ha bisogno del proprio resistore poiché non assorbono esattamente la stessa quantità di corrente l'uno dell'altro.

Credito extra: puoi saperne di più sui LED nel corso gratuito Instructables LED e illuminazione.

Passaggio 2: codice di miscelazione dei colori con blocchi

In Tinkercad Circuits, puoi facilmente codificare i tuoi progetti usando i blocchi. Useremo l'editor di codice per testare il cablaggio e regolare il colore del LED. Fare clic sul pulsante "Codice" per aprire l'editor del codice.

Puoi alternare tra il codice di esempio e il tuo programma selezionando la rispettiva scheda Arduino nel piano di lavoro (o menu a discesa sopra l'editor di codice).

Trascina un blocco di output LED RGB in un programma vuoto e regola i menu a discesa in modo che corrispondano ai pin collegati in precedenza (11, 10 e 9).

Scegli un colore e fai clic su "Avvia simulazione" per vedere il tuo LED RGB accendersi. Se il colore non sembra corretto, probabilmente devi scambiare due dei tuoi pin colorati, nel cablaggio o nel codice.

Crea uno spettacolo di luci colorate duplicando il tuo blocco di output RGB (clic destro-> duplica) e cambiando il colore, quindi aggiungendo alcuni blocchi di attesa nel mezzo. Puoi simulare un conto alla rovescia in pista o cambiare colore per accompagnare la tua canzone preferita. Controlla anche il blocco di ripetizione: tutto ciò che metti dentro accadrà a ripetizione per il numero specificato di volte.

Passaggio 3: spiegazione del codice Arduino

Quando l'editor di codice è aperto, puoi fare clic sul menu a discesa a sinistra e selezionare "Blocchi + Testo" per rivelare il codice Arduino generato dai blocchi di codice.

configurazione nulla()

{ pinMode(11, OUTPUT); pinMode(10, USCITA); pinMode(9, USCITA); } void loop() { analogWrite(11, 255); analogWrite(10, 0); analogWrite(9, 0); ritardo(1000); // Attendi 1000 millisecondi analogWrite(11, 255); analogWrite(10, 255); analogWrite(9, 102); ritardo(1000); // Attendi 1000 millisecondi }

Dopo aver impostato i pin come output nel setup, puoi vedere il codice usa

analogWrite()

come nell'ultima lezione sulla dissolvenza di un LED. Scrive ciascuno dei tre pin con un valore di luminosità diverso, risultando in un colore sfumato.

Passaggio 4: costruire il circuito fisico (opzionale)

Per programmare il tuo Arduino Uno fisico, dovrai installare il software gratuito (o plug-in per l'editor web), quindi aprirlo.

Collega il circuito Arduino Uno collegando componenti e fili in modo che corrispondano alle connessioni mostrate in Circuiti Tinkercad. Se il tuo LED RGB fisico sembra essere un anodo comune, il secondo pin dovrebbe essere collegato all'alimentazione anziché a terra e i valori di luminosità 0-255 sono invertiti. Per una guida più approfondita su come lavorare con la tua scheda fisica Arduino Uno, dai un'occhiata alla classe Arduino Instructables gratuita (un circuito simile è descritto nella seconda lezione).

Copia il codice dalla finestra del codice di Tinkercad Circuits e incollalo in uno schizzo vuoto nel tuo software Arduino, oppure fai clic sul pulsante di download (freccia rivolta verso il basso) e apri

il file risultante usando Arduino.

Collega il cavo USB e seleziona la scheda e la porta nel menu Strumenti del software.

Carica il codice e guarda il tuo LED cambiare colore!

Passaggio 5: quindi, prova…

Ora che sai come controllare i LED RGB, è il momento di celebrare i tuoi risultati con l'uscita digitale e analogica! Usando le abilità che hai acquisito nelle lezioni precedenti sul controllo di più LED e sull'utilizzo di analogWrite() per sfumare, hai creato un singolo pixel proprio come quelli (molto più piccoli) all'interno degli schermi del tuo dispositivo mobile, TV e computer.

Prova a coprire il tuo LED con diversi materiali di diffusione per cambiare la qualità della luce. Potresti provare a creare diffusori LED da qualsiasi cosa che lasci passare la luce, come palline da ping pong, riempimento in fibra di poliestere o stampa 3D.

Prossimo nel tuo viaggio con Arduino, prova ad imparare a rilevare l'input con i pulsanti e

digitalRead()

Puoi anche apprendere più abilità di elettronica con le lezioni gratuite di Instructables su Arduino, Elettronica di base, LED e illuminazione, stampa 3D e altro ancora.