Fai scorrere un LED RGB attraverso lo spettro dei colori usando un Raspberry Pi 2 e Scratch: 11 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Note di aggiornamento giovedì 25 febbraio 2016: ho migliorato il programma Scratch e ridisegnato il mio istruibile.

Ciao ragazzi, con questo progetto ho voluto usare Scratch per far scorrere un LED RGB attraverso lo spettro dei colori.

Ci sono un sacco di progetti che lo fanno con Arduino, quindi ero curioso di vedere se potevo ottenere un risultato decente con il Raspberry Pi.

Il mio primo tentativo con questo istruibile non è stato molto buono, quindi ho fatto un po' più di ricerca e penso di avere qualcosa che funziona meglio. Quando stavo esaminando alcuni progetti Arduino per cercare di capire dove ho sbagliato nel mio programma originale, mi sono imbattuto in uno script Arduino assolutamente eccellente, a cui ti collegherò alla fine. Io e il mio amico Andrew abbiamo passato il pomeriggio a convertirlo in Scratch. Abbiamo fatto del nostro meglio con esso e spero che lo proverai.

Questo progetto è un seguito del mio istruito sull'alterazione della luminosità di un LED usando i pulsanti e Scratch che puoi trovare qui:

www.instructables.com/id/PWM-Based-LED-Cont…

Link all'originale Arduino Sketch Ho basato il mio programma Scratch su:

www.arduino.cc/it/Tutorial/autore di DimmingLEDs Clay Shirky

Passaggio 1: raccogliere insieme le cose di cui avrai bisogno per questo progetto

Componenti di cui avrai bisogno:

Un Raspberry Pi con sistema operativo Raspian e connessione Internet

1 x tagliere

1 x LED RGB (catodo comune)

3 resistenze da 330 ohm (arancione arancione marrone)

4 x cavi breadboard maschio/femmina

1 x cavo breadboard maschio/maschio (o un piccolo cavo jumper a nucleo singolo se ne hai uno)

Passaggio 2: capire cosa fanno le gambe sul LED RGB

Prendi il tuo LED RGB e guarda le gambe, noterai che una gamba è più lunga di tutte le altre. Orientare il LED in modo che questa gamba più lunga sia a sinistra.

Il pin 1 viene utilizzato per far risplendere il LED ROSSO

Il pin 2 è il pin di massa

Il pin 3 fa brillare il LED VERDE

Il pin 4 fa brillare il LED BLU

Il LED RGB che sto usando ha un catodo comune, il che significa sostanzialmente che colleghi la sua gamba di terra a un pin di terra Raspberry Pi per farlo funzionare.

Passaggio 3: inserimento delle resistenze da 330 Ohm e del cavo jumper di massa nella breadboard

Per mantenere le cose facili da vedere sul diagramma, possiamo posizionare i resistori e il cavo di massa dove devono essere prima. I resistori non hanno polarità, quindi non importa in che modo girano.

Nota: perché abbiamo bisogno di tre resistori per un LED?

Pensa a un LED RGB come a 3 LED diversi raggruppati in uno. Se avessimo 3 LED individuali in un circuito, useremmo un resistore per ognuno, e quindi abbiamo bisogno di un resistore per ogni gamba di colore del LED RGB.

Passaggio 4: aggiunta del LED al nostro circuito

Ora che abbiamo i resistori e il cavo di massa in posizione, possiamo installare il nostro LED nel circuito breadboard. Orientare il LED in modo che la gamba più lunga sia a sinistra.

Separa leggermente le gambe per consentire loro di collegarsi alla breadboard, assicurandosi che ciascuna gamba sia sulla stessa linea del resistore corrispondente.

La gamba più lunga (gamba 2) dovrebbe allinearsi con il cavo di massa nero.

Passaggio 5: collegamento dei cavi alla breadboard Parte 1: collegamento a terra

Per prima cosa colleghiamo la terra dal Raspberry Pi alla gamba di terra sul LED.

Nel mio diagramma ho collegato il cavo maschio/femmina dal pin 6 del Raspberry GPIO al binario di terra della breadboard per collegare la gamba di terra del LED al Raspberry Pi.

La scheda di riferimento mostra il layout dei pin per il GPIO Raspberry Pi. Il GPIO a 40 pin a destra dell'immagine è per il Raspberry Pi 2, che sto usando per realizzare questo progetto.

Passaggio 6: collegamento dei cavi alla breadboard Parte 2: collegamento della gamba LED rossa

Spingere l'estremità maschio del cavo nel foro appena sopra il resistore a sinistra e spingere l'estremità femmina del cavo su GPIO17 (pin11) sul Raspberry Pi.

La scheda di riferimento per i pin GPIO ti aiuterà a guidarti verso il pin corretto.

Passaggio 7: collegamento dei cavi alla breadboard Parte 3: collegamento della gamba del LED verde

Spingi l'estremità maschio del cavo nel foro appena sopra il resistore al centro e spingi l'estremità femmina del cavo su GPIO18 (pin12) sul Raspberry Pi.

La scheda di riferimento per i pin GPIO ti aiuterà a guidarti verso il pin corretto.

Passaggio 8: collegamento dei cavi alla breadboard Parte 4: collegamento della gamba LED blu

Spingere l'estremità maschio del cavo nel foro appena sopra il resistore a destra e spingere l'estremità femmina del cavo su GPIO27 (pin13) sul Raspberry Pi.

La scheda di riferimento per i pin GPIO ti aiuterà a guidarti verso il pin corretto.

Fase 9: Programmazione in Scratch: Circuit Check

Quando ho cablato per la prima volta questo progetto ero un po' negligente e ho confuso i miei cavi di colore, il che significava che quando volevo che si accendesse il rosso, invece si accendeva il verde, quindi ho scritto un semplice programma per verificare che tutto fosse cablato correttamente.

Il test dei LED è controllato da 3 coppie di tasti

Controllo A e Z ROSSO, A accende il rosso, Z spegne il rosso

S e X controllano il VERDE, S accende il verde, X spegne il verde

D e C controllano BLU, D accende il blu, C spegne il blu

Impostando un pin su alto si accende il LED, impostandolo su basso si spegne il LED.

Scarica il programma e prova il tuo circuito se vuoi essere sicuro che sia cablato correttamente.

Passaggio 10: programmazione in Scratch: cosa volevo fare con il LED RGB

Programmare in Scratch è una bella esperienza. Ha un'interfaccia clicca e trascina ed è abbastanza intuitivo. Sebbene sia stato creato principalmente per introdurre i bambini alla programmazione, in realtà penso che sia un ambiente di programmazione piuttosto utile come penso sia mostrato nel codice che controlla il LED nel mio progetto.

Quindi ecco cosa volevo che accadesse:

I cambi di colore avverrebbero in tre fasi:

Nella prima fase iniziamo con il rosso al massimo e il verde e il blu a un livello molto piccolo.

Abbiamo quindi iniziato a ridurre la luminosità del rosso di -1, aumentando la luminosità del verde di 1.

Abbiamo utilizzato un contatore di loop per limitare il numero di volte che ciò è accaduto.

Una volta che il contatore di loop ha raggiunto 255 abbiamo iniziato la seconda fase.

Nella seconda fase il verde sarà al massimo, il rosso e il blu al minimo.

Riduciamo la luminosità del verde di -1 mentre aumentiamo la luminosità del blu di 1.

Il nostro contatore di loop per la seconda fase è stato impostato su 509.

Una volta raggiunto 509, avremmo iniziato la fase 3.

Nella fase tre, il blu è alla massima luminosità e il verde e il rosso sono a livelli bassi.

Iniziamo ad abbassare la luminosità del blu di -1 mentre aumentiamo la luminosità del rosso di 1.

Una volta che il contatore di loop ha raggiunto 763, il ciclo ricomincia dalla fase 1.

Abbiamo tre variabili redVal, greenVal e blueVal per contenere i valori del livello di luminosità di ciascun colore e questi valori vengono quindi inviati ai pin GPIO corretti per alimentare le gambe dei LED per impostare il valore di luminosità di ciascun colore, che a sua volta ci dà il mix di colori che vogliamo.

E questo è il mio tentativo di scorrere lo spettro dei colori usando un LED RGB e Scratch.

Se hai un Arduino ed esegui lo schizzo che ho collegato che mi ha ispirato a scrivere la versione di Scratch, vedrai che non c'è alcuno sfarfallio di colore. Non sono del tutto sicuro del motivo per cui la versione di Scratch sfarfalla così tanto. Sospetto che Arduino sia più bravo a gestire il PWM, ma se vedi qualcosa nel mio codice che deve essere migliorato, ti sarei davvero grato se ti prendessi il tempo per dirmelo.

Grazie per aver letto il mio istruttore e spero che tu abbia una buona giornata!

Passaggio 11: cattura dello schermo del programma Scratch

Se vuoi provare a programmarlo da solo, ecco uno sguardo da vicino al layout.