RGB LED riadiaci obvod. RGB LED: ako fungujú, interné prvky, ako sa pripojiť, RGB LED a Arduino

V tomto článku si povieme niečo o farebných LED diódach, rozdiele medzi jednoduchou RGB LED a adresovateľnou, doplníme informácie o oblastiach použitia, ako fungujú, ako prebieha ovládanie pomocou schematických obrázkov zapojenia LED.

LED diódy sú elektronické komponenty schopné vyžarovať svetlo. Dnes sú široko používané v rôznych elektronických zariadeniach: baterky, počítače, domáce spotrebiče, autá, telefóny atď. Mnoho projektov s mikrokontrolérmi používa LED diódy tak či onak.

Majú dva hlavné účely.:

Predvedenie prevádzky zariadenia alebo oznámenie akejkoľvek udalosti;
dekoratívne aplikácie (osvetlenie a vizualizácia).

Vnútri LED pozostáva z červených, zelených a modrých kryštálov, zostavených v jednom balení. Odtiaľ pochádza názov – RGB (obr. 1).

2.Používanie mikrokontrolérov

S ním môžete získať veľa rôznych odtieňov svetla. RGB LED je riadená mikrokontrolérom (MK), akým je napríklad Arduino (obrázok 2).

Samozrejme, môžete si vystačiť s jednoduchým 5 voltovým napájaním, 100-200 ohmovými odpormi na obmedzenie prúdu a tromi spínačmi, ale potom budete musieť ručne ovládať žiaru a farbu. V tomto prípade nebudete môcť dosiahnuť požadovaný odtieň svetla (obrázok 3-4).

Problém nastáva, keď potrebujete k mikrokontroléru pripojiť stovky farebných LED diód. Ovládač má obmedzený počet pinov a každá LED potrebuje napájanie na štyroch pinoch, z ktorých tri sú zodpovedné za farbu a štvrtý kontakt je bežný: v závislosti od typu LED to môže byť anóda alebo katóda.

3. Ovládač pre RGB ovládanie

Na vyloženie svoriek MC sa používajú špeciálne ovládače WS2801 (5 voltov) alebo WS2812B (12 voltov) (obr. 5).

Pri použití samostatného ovládača nie je potrebné obsadzovať niekoľko výstupov MK, môžete sa obmedziť len na jeden signálový výstup. MK posiela signál na "Dátový" vstup riadiaceho ovládača LED WS2801.

Tento signál obsahuje 24-bitové informácie o jase farby (3 kanály po 8 bitov pre každú farbu), ako aj informácie pre interný posuvný register. Je to posuvný register, ktorý umožňuje určiť, ktorej LED dióde sú informácie adresované. Môžete tak zapojiť viacero LED do série, pričom stále používate jeden pin mikrokontroléra (obr. 6).

4. Adresovateľná LED

Ide o RGB LED, len s integrovaným radičom WS2801 priamo na čipe. Kryt LED je vyrobený ako SMD komponent pre povrchovú montáž. Tento prístup umožňuje umiestniť LED diódy čo najbližšie k sebe, čím je žiara detailnejšia (obr. 7).

V internetových obchodoch nájdete adresovateľné LED pásy, kedy sa do jedného metra zmestí až 144 kusov (obr. 8).

Stojí za zváženie, že jedna LED pri plnom jase spotrebuje iba 60-70 mA, pri pripojení pásky, napríklad 90 LED, budete potrebovať výkonný zdroj s prúdom najmenej 5 ampérov. V žiadnom prípade nenapájajte LED pásik cez ovládač, inak sa prehreje a vyhorí od záťaže. Použite externé napájacie zdroje (obr. 9).

5. Nedostatok adresovateľných LED diód

Adresovateľný LED pás nemôže fungovať pri príliš nízkych teplotách: pri -15 sa regulátor začne zapínať, pri silnejšom mraze je vysoké riziko poruchy.

Druhou nevýhodou je, že ak jedna LED zlyhá, potom celý zvyšok reťazca odmietne pracovať: interný posuvný register nebude môcť prenášať informácie ďalej.

6. Aplikácia adresovateľných LED pásikov

Adresovateľné LED pásiky je možné použiť na dekoratívne osvetlenie áut, akvárií, fotorámikov a obrazov, v interiérovom dizajne, ako novoročné dekorácie a pod.

Zaujímavým riešením sa ukazuje, ak je LED pásik použitý ako Ambilight podsvietenie monitora počítača (obr. 10-11).

Ak budete používať mikrokontroléry založené na Arduino, budete potrebovať knižnicu FastLed, aby ste uľahčili prácu s LED pásikom ().

Zvažovali sme rôzne LED diódy, štruktúru, použitie atď. atď. Dnes by som sa rád zameral na jeden z typov LED (ak to tak môžem povedať) – RGB LED.

Čo je RGB LED a zariadenie

Pripojenie RGB diód k PWM Altmega8

Anódy RGB LED sú pripojené na linky 1,2,3 portu B, katódy sú pripojené na mínus. Na získanie rôznych farebných paliet použijeme signál PWM na anódy v špecifickom poradí. V tomto príklade konkrétne používame softvérové ​​PWM, aj keď na Atmega8 môžete ľahko získať hardvérové ​​PWM pre 3 kanály. Softvérové ​​PWM je možné použiť v prípade nedostatku časovačov / počítadiel a z iných dôvodov. Na generovanie PWM určitej frekvencie používame 8-bitové prerušenie pretečenia časovača T0 (TIMER0_OVF_vect). Keďže sa nepoužíva preddelička, frekvencia pretečenia časovača bude rovná 31250Hz. A ak sa premenná "pwm_counter" počíta do 163, potom bude frekvencia PWM 190 Hz. V obsluhe prerušení sa na základe hodnôt v premenných pwm_r, pwm_g, pwm_b prepínajú piny portu B. Farebné efekty sa konfigurujú pomocou funkcií, kde sa nastavuje doba svietenia LED. V testovacom programe sa najskôr rozsvieti červená, zelená, modrá, biela farba a potom začne cyklus s farebnými prechodmi.

Kód programu:

// Ovládanie RGB LED. Softvérové ​​PWM

#include

#include

volatile char pwm_counter, pwm_r, pwm_g, pwm_b;

// Prerušenie pri pretečení T0

ISR (TIMER0_OVF_vect)

if (pwm_counter ++> 163)

pwm_counter = 0;

if (pwm_counter> pwm_r) PORTB | = (1<< PB1);

if (pwm_counter> pwm_g) PORTB | = (1<< PB2);

if (pwm_counter> pwm_b) PORTB | = (1<< PB3);

// Oneskorenie procedúry v mikrosekundách

void delay_us (unsigned char time_us)

(zaregistrovať nepodpísané char i;

pre (i = 0; i< time_us; i++) // 4 цикла

(asm ("PUSH R0"); // 2 cykly

asm ("POP R0"); // 2 cykly

// 8 cyklov = 1 us pre 8 MHz

// Oneskorenie procedúry v milisekundách

void delay_ms (unsigned int time_ms)

(zaregistrovať nepodpísané int i;

pre (i = 0; i< time_ms; i++)

(meškanie_us (250);

// Červená farba

void red (nepodpísané int time)

pre (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = 164 - a; //zvýšiť

pre (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = a; //znížiť

// Zelená farba

neplatné zelené (nepodpísané int time)

pre (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_g = 164 - a;

pre (char a = 0; a< 165; a++)

// Modrá farba

void blue (nepodpísané int time)

pre (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_b = 164 - a;

pre (char a = 0; a< 165; a++)

// Biela farba

void white (nepodpísané int time)

pre (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_r = 164 - a;

pwm_g = 164 - a;

pwm_b = 164 - a;

pre (char a = 0; a< 165; a++)

// Farebný prechod

void rgb (nepodpísané int time)

pre (char a = 0; a< 165; a++)

pwm_b = 164 - a;

pre (char a = 0; a< 165; a++)

Táto schéma slúži na efektívne osvetlenie objektu, napríklad akvária, a môže byť aj doplnkom úpravy počítača. Toto zariadenie poháňa trojfarebné (RGB) LED diódy a zobrazuje farby v úplne náhodnom poradí.

Všeobecný princíp činnosti budiča je znázornený na obrázku 1. Dva generátory generujú impulzy so štvorcovými vlnami s 50% pracovným cyklom, ale mierne sa líšia frekvenciou (až do desiatok Hz).

Na výstupe logického hradla EX-OR (exkluzívne OR) sa vysoká úroveň objaví iba vtedy, keď sa na oboch výstupoch generátorov súčasne objaví 1 alebo 0.

Schéma signálov na výstupoch generátorov je znázornená na obrázku 2. Ako vidíte, na výstupe logického prvku EX-OR sa objaví štvorcová vlna s premenlivou náplňou 0 ... 100 %. Toto plnenie sa bude meniť čím pomalšie, tým menší bude frekvenčný rozdiel oboch generátorov.

CD4060 je 14-bitový binárny čítač s generátorom. Miniatúrna tlmivka L1, kondenzátory C1 a C2 a logické hradla CD4060 tvoria vysokofrekvenčný generátor pracujúci na frekvencii približne 700 kHz. Táto frekvencia je v tomto čítači vydelená 212.

Signál z generátora sa privádza aj na vstupy CLK 12-bitových binárnych čítačov na CD4040, ktoré počítajú impulzy z generátora.

Keď odpočítavanie dosiahne bod, v ktorom sa na výstupe Q11 (kolík 15) objaví logická jednotka, výstup prvku NOT bude nízky, čo povedie k zablokovaniu na zlomok sekundy počítajúcich impulzov (čas závisí od kapacity C3 a celkový odpor R2 a PR1).

A to sa stane vždy, keď sa na výstupe Q11 CD4040 objaví vysoká úroveň, to znamená, ako môžete vidieť, zakaždým, keď sa zmení stav na výstupe Q12 CD4040. To vedie k tomu, že na výstupe Q12 CD4060 je frekvencia o niečo vyššia ako frekvencia na výstupe Q12 CD4040 (rozdiel závisí od C3, R a čím vyššia hodnota, tým väčší rozdiel).

Vďaka tomuto minimálnemu rozdielu sa na prvkoch EX-OR objaví v priebehu času štvorcová vlna premenlivej výplne. To zase vedie k tomu, že LED pripojená k výstupu tohto obvodu sa hladko rozsvieti a zhasne.

Variabilné odpory je možné použiť na nastavenie rýchlosti zmeny plnenia (rýchlosť zapínania a vypínania LED). Do okruhu bol tiež pridaný fotosenzor na prvkoch T4, T5 a R14, takže okruh sa automaticky zapne iba v noci. Odpor odporu R14 určuje, pri akom jase bude obvod ešte fungovať.

(233,6 Kb, stiahnuté: 422)

Svieti iba červenou - R, zelenou - G, modrou - B alebo bielou - CW farbou, spravidla sa pripájajú priamo na zdroj konštantného prúdu s napätím 12 V alebo 24 V. RGB LED pásik, ako monochromatický, môže byť tiež pripojený na konštantný napájací prúd spojením kolíkov R, G a B dohromady.

Ale v tomto prípade príde o príležitosť implementovať farebné svetelné efekty, pre ktoré bola stuha vytvorená. Preto sa pri inštalácii farebných LED pásikov zvyčajne inštaluje elektronický ovládač do otvoreného okruhu medzi napájací zdroj a pásik. Umožňuje automatickú zmenu farby a jasu pásky v dynamickom režime podľa programu nastaveného z diaľkového ovládača.

Na obrázku je elektrická schéma pripojenia RGB LED pásika do siete 220 V. Zdroj (adaptér) premieňa striedavé napätie 220 V na jednosmerný prúd 12 V, ktorý je pri dodržaní polarity privádzaný do RGB ovládača dvomi vodičmi. . LED pás je pripojený k ovládaču pomocou štyroch vodičov v súlade s označením. Pre jednoduchú inštaláciu a opravu LED osvetlenia sú jednotky navzájom spojené pomocou konektorov.

Schéma zapojenia LED R G B LED SMD-5050

Ak chcete pripojiť a ešte viac opraviť pás LED R G B na profesionálnej úrovni, musíte pochopiť, ako to funguje, a poznať elektrický obvod a pinout LED použitých v pásoch. Nižšie uvedená fotografia zobrazuje fragment R GB B LED pásika s tlačeným obvodom na odspájkovanie LED kryštálov.

Ako môžete vidieť na obrázku, kryštály v LED nie sú navzájom elektricky spojené. Tri viacfarebné kryštály v jednom kryte LED tvoria triádu. Vďaka tomuto dizajnu, ovládaním jasu žiaru každého kryštálu jednotlivo, môžete získať nekonečné množstvo farieb LED. Na tomto princípe správy farieb sú postavené displeje mobilných telefónov, navigátorov, fotoaparátov, počítačových monitorov, televízorov a mnohých ďalších produktov.

Technické charakteristiky LED SMD-5050 sú uvedené na webovej stránke Príručka k SMD LED.

Elektrická schéma LED R G B pásu na LED SMD-5050

Keď sme sa zaoberali zariadením LED, je ľahké pochopiť zariadenie s pásikom LED. V hornej časti obrázku je fotografia funkčného kusu pásky LED R GB B a v spodnej časti je jej elektrický obvod.

Ako je zrejmé zo schémy, rovnomenné kontaktné plôšky LED pásika umiestnené na jeho pravej a ľavej strane sú navzájom elektricky spojené priamo. Takto je možné privádzať napájacie napätie na pásku z ktoréhokoľvek konca a do ďalšej časti pásky počas jej vytvárania.

Kryštály LED diód VD1, VD2 a VD3 rovnakej farby žiaru sú zapojené do série. Na obmedzenie prúdu sú v každom z farebných obvodov inštalované odpory obmedzujúce prúd. Dva z nich majú 150 Ohm a jeden 300 Ohm v reťazci červených kryštálov. Na vyrovnanie jasu všetkých farieb je inštalovaný väčší odpor, berúc do úvahy intenzitu žiarenia LED kryštálu a nerovnakú farebnú citlivosť ľudského oka na rôzne farby.

Ako rozrezať LED pásik na kúsky

Ako ste už pravdepodobne pochopili, R GB B LED pásik akejkoľvek dĺžky (pozri monochromatické pásy) pozostáva z krátkych nezávislých segmentov, ktoré predstavujú hotový výrobok. Stačí priviesť napájacie napätie na kontaktné plôšky a páska bude vyžarovať svetlo. Na získanie kusu pásky požadovanej dĺžky sú elementárne segmenty prepojené podľa písmenového označenia.

Typicky sa páska vyrába v dĺžke päť metrov. Ak je to potrebné, môže sa skrátiť prerezaním pozdĺž čiary nakreslenej v strede kontaktných plôšok medzi značkami, stáva sa, že na tomto mieste je dodatočne aplikovaný symbolický obrázok nožníc. Niekedy musí byť páska prerezaná, aby bola nastavená pod uhlom. V tomto prípade sú rezané kontaktné podložky s rovnakým názvom navzájom spojené spájkovaním s kúskami drôtu.

Spôsoby, ako ovládať farbu žiary
R GB B LED pásiky

Farebný režim R G B LED pásika možno ovládať dvoma spôsobmi, a to pomocou troch spínačov alebo elektronického zariadenia.

Princíp fungovania najjednoduchšieho regulátora na spínačoch

Uvažujme o princípe fungovania najjednoduchšieho regulátora na mechanických spínačoch. Ako vypínač na ručné ovládanie žiaru pásky R G B môžete použiť nástenný trojkľúčový vypínač určený na zapínanie lustrov a svietidiel do domácej siete 220 V. Schéma elektrického zapojenia potom bude vyzerať takto.

Rezistory R1-R3 slúžia na obmedzenie prúdu a môžu byť inštalované kdekoľvek v napájacom obvode kryštálov rovnakej farby. Pomocou tejto schémy môžete pripojiť pásky R GB B určené pre napájacie napätie 12 V aj 24 V.

Ako vidíte na obrázku, kladný pól napájacieho zdroja je pripojený priamo ku kladnému pólu pásu LED, ktorý je spoločný pre LED diódy všetkých farieb, a záporný pól je pripojený ku kontaktom R, G a B. pásu cez spínač. Pomocou prepínača troch spínačov môžete získať sedem farieb žiaru pásky. Toto je najjednoduchší, najbezpečnejší a najlacnejší spôsob ovládania farieb pásky R G B.

Princíp činnosti elektronického ovládača

Na získanie nekonečného počtu farieb žiary pásky R G B a na dynamickú zmenu hodnoty svetelného toku v automatickom režime sa namiesto spínačov používa elektrická jednotka, ktorá sa nazýva regulátor R G B. Je súčasťou otvoreného okruhu medzi napájacím zdrojom a páskou R GB. Súprava ovládača zvyčajne obsahuje diaľkové ovládanie, ktoré vám umožňuje na diaľku ovládať režim jeho činnosti a v dôsledku toho aj režim žiary LED pásika.

Pretože prevádzka LED pásu spravidla vyžaduje jednosmerné napätie 12 V (menej často 24 V), potom sa na jeho pripojenie k napájaciemu zdroju 220 V AC používa napájací zdroj alebo adaptér, ktorý premieňa striedavé napätie. na jednosmerné napätie, ktoré sa cez odpojiteľnú prípojku privádza do riadiacej jednotky.

Uvažujme o princípe činnosti regulátora RGB na príklade najjednoduchšieho a najpoužívanejšieho modelu regulátora LN-IR24. Pozostáva z troch funkčných celkov – riadiaceho ovládača R GB B, výkonových spínačov a mikroobvodu infračerveného snímača (IR). Mikroobvod regulátora je zošitý pre požadovaný algoritmus činnosti LED pásika. Mikroobvod regulátora je riadený signálom pochádzajúcim z mikroobvodu IR snímača. Riadiaci signál sa odošle do IR senzora po stlačení tlačidiel na diaľkovom ovládači.

Riadenie napájacieho napätia LED pásu sa vykonáva pomocou troch tranzistorov s efektom poľa pracujúcich v kľúčovom režime. Keď signál z mikroobvodu riadiaceho regulátora RGB dorazí k bráne tranzistora, otvorí sa jeho prechod zdroja odtoku a cez LED začne pretekať prúd, v dôsledku čoho začnú vyžarovať svetlo. Jas LED diód je riadený vysokofrekvenčnou zmenou šírky impulzu privádzaného napájacieho napätia (pulzno-šírková modulácia).

Výber napájacieho zdroja a ovládača pre pásku R GB

Zdroj pre RGB LED pásik je potrebné zvoliť na základe jeho napájacieho napätia a prúdu. Najpopulárnejšie LED pásiky pre jednosmerné napätie 12 V. Spotrebu prúdu v obvodoch R, G a B je možné zistiť zo štítku alebo určiť samostatne pomocou referenčných údajov pre LED uvedených v tabuľke na webovej stránke Referenčná tabuľka parametrov populárnych LED diód SMD. Je akceptované uvádzať spotrebu energie pásky na meter jej dĺžky.

Pozrime sa na príklad, ako určiť spotrebu RGB pásky neznámeho typu pre napájacie napätie 12 V. Napríklad je potrebné zvoliť zdroj a ovládač pre RGB pásku s dĺžkou 5 m. Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je určiť typ RGB LED nainštalovaných na páske. Na to stačí zmerať veľkosť strán LED. Povedzme, že je to 5 mm × 5 mm. Podľa tabuľky určíme, že LED typu LED-RGB-SMD5050 má túto veľkosť. Ďalej je potrebné vypočítať počet LED puzdier na meter dĺžky. Povedzme, že ich je 30 kusov.

Jeden kryštál LED spotrebuje prúd 0,02 A, v jednom prípade sú kryštály tri, preto celkový odber prúdu jednej LED bude 0,06 A. Na jeden meter dĺžky 30 LED vynásobíme prúd množstvom 0,06 A × 30 = 1,8 A. Diódy sú ale zapojené trikrát do série, čo znamená, že skutočná spotreba prúdu na meter pásky bude trikrát menšia, teda 0,6 A. Dĺžka našej pásky je päť metrov , teda celková spotreba prúdu bude 0,6 A × 5 m = 3 A.

Výpočty ukázali, že na napájanie RGB pásky s dĺžkou päť metrov potrebujete napájací zdroj alebo sieťový adaptér s výstupným napätím 12 V DC a zaťažovacím prúdom minimálne 3 A. dimenzovaný na prúd záťaže do 5 A. Keď Pri výbere napájacieho zdroja je potrebné vziať do úvahy, že jeho výstupný konektor sa musí zhodovať s RGB konektorom ovládača.

Pri výbere ovládača je potrebné vziať do úvahy, že prúdový odber pre jeden kanál R, G alebo B bude trikrát menší. Preto v našom prípade musíte vziať regulátor navrhnutý pre napätie 12 V a maximálny povolený zaťažovací prúd na kanál najmenej 3 A / 3 = 1 A.

Tieto požiadavky spĺňa napríklad R GB regulátor LN-IR24B. Je určený pre záťažový prúd do 2 A (môžete pripojiť až 10 metrov RGB pásky). Umožňuje zapnutie a vypnutie pásky, výber 16 statických farieb a 6 dynamických režimov na diaľku, zo vzdialenosti až osem metrov, pomocou elegantného diaľkového ovládača. Napájacie napätie je privádzané do regulátora z napájacieho zdroja alebo sieťového adaptéra pomocou koaxiálneho DC Jack. R G B -ovládač LN-IR24B má nízku hmotnosť a celkové rozmery.

Vzhľad súpravy na osvetlenie LED pásikov pripravený podľa výsledkov výpočtu je znázornený na fotografii. Súprava obsahuje model zdroja APO12-5075UV, R G B ovládač LN-IR24B s diaľkovým ovládačom a R G B LED pásik.

Ak potrebujete pripojiť niekoľko päťmetrových pások R GB B, potom budete potrebovať výkonnejší ovládač, napríklad CT305R, ktorý vám umožňuje dodávať prúd až 5 A pre LED rovnakej farby. Tento ovládač je možné ovládať nielen pomocou diaľkového ovládača, ale aj cez sieť z počítača, čím sa osvetlenie R G B zmení na farebný hudobný sprievod pri počúvaní hudby.

Je neprijateľné zapájať LED pásy dlhšie ako päť metrov do série, pretože prúdové dráhy samotného pásu majú malý prierez. Takéto spojenie povedie k zníženiu svetelného toku v časti pásky presahujúcej dĺžku päť metrov. Ak potrebujete pripojiť niekoľko päťmetrových LED pásov, potom sú vodiče každého z nich pripojené priamo k ovládaču.

Vo výkonných modeloch ovládačov sa na pripojenie externých zariadení používajú svorkovnice, v ktorých sú vodiče zovreté skrutkou. Označenie je povinné v blízkosti svoriek. INPUT (IN) znamená vstup, na tieto svorky je pripojený externý zdroj, z ktorého je napájané napájacie napätie pre samotný ovládač a LED pásy. Polarita je označená doplnkovými znakmi "+" a "-". Nedodržanie polarity pri pripájaní napájania môže poškodiť ovládač.

Skupina svoriek pre pripojenie pásky R G B je označená nápisom OUTPUT (OUT) a znamená výstup. Farby sú označené písmenami R (červená), G (zelená), B (modrá) a V + (ide o bežný vodič akejkoľvek inej farby). Farebné vodiče väčšinou idú aj z pásky a stačí len spojiť ich farbu s farbou.

Všimnite si, že monochromatický LED pásik môžete úspešne pripojiť k akémukoľvek ovládaču R G B, ktorý zodpovedá prúdu. Potom bude možné pomocou diaľkového ovládača zmeniť režim jeho žiary - zapnúť, vypnúť, zmeniť jas, nastaviť dynamický režim zmeny jasu.

Teraz sa poďme zaoberať viacfarebnou LED, ktorá sa často nazýva skrátene: RGB LED.

RGB je skratka, ktorá znamená: červená - červená, zelená - zelená, modrá - modrá. To znamená, že vo vnútri tohto zariadenia sú umiestnené tri samostatné LED diódy naraz. V závislosti od typu môže mať RGB LED spoločnú katódu alebo spoločnú anódu.

1. Miešanie farieb

Prečo sú RGB LED lepšie ako tri bežné? Je to všetko o vlastnosti našej vízie miešať svetlo z rôznych zdrojov umiestnených blízko seba. Ak napríklad dáme vedľa seba modrú a červenú LED, vo vzdialenosti niekoľkých metrov sa ich žiara spojí a oko uvidí jeden fialový bod. A ak pridáme aj zelenú, tak sa nám bod javí ako biely. Takto fungujú počítačové monitory, televízory a vonkajšie obrazovky.

Matrica televízora pozostáva z voľne stojacich bodov rôznych farieb. Ak si vezmete lupu a pozriete sa cez ňu na zapnutý monitor, tak tieto body možno ľahko vidieť. Ale na pouličnej obrazovke nie sú bodky umiestnené veľmi husto, takže sa dajú rozlíšiť voľným okom. Ale zo vzdialenosti niekoľkých desiatok metrov sú tieto body na nerozoznanie.

Ukazuje sa, že čím sú viacfarebné bodky navzájom hustejšie, tým menšiu vzdialenosť oko potrebuje na zmiešanie týchto farieb. Z toho vyplýva záver: na rozdiel od troch voľne stojacich LED je miešanie farieb RGB LED viditeľné už vo vzdialenosti 30-70 cm, mimochodom, RGB LED s matnou šošovkou sa prejavuje ešte lepšie.

2. Pripojenie RGB LED k Arduinu

Keďže viacfarebná LED sa skladá z troch bežných LED diód, zapojíme ich samostatne. Každá LED je pripojená k vlastnému kolíku a má svoj samostatný odpor.

V tomto návode používame bežnú katódovú RGB LED, takže k zemi bude len jeden vodič.

Schematický diagram

Vzhľad rozloženia

3. Program na ovládanie RGB-LED

Vytvorme si jednoduchý program, ktorý postupne rozsvieti každú z troch farieb.

Const byte rPin = 3; const byte gPin = 5; const byte bPin = 6; void setup () (pinMode (rPin, OUTPUT); pinMode (gPin, OUTPUT); pinMode (bPin, OUTPUT);) void loop () (// vypnúť modrú, zapnúť červenú digitalWrite (bPin, LOW); digitalWrite ( rPin, HIGH); oneskorenie (500); // vypnutie červenej, zapnutie zeleného digitalWrite (rPin, LOW); digitalWrite (gPin, HIGH); oneskorenie (500); // vypnutie zelenej farby, zapnutie modrého digitalWrite (gPin , LOW); digitalWrite ( bPin, HIGH); oneskorenie (500);)

Načítame program na Arduino a pozorujeme výsledok.

Poďme trochu optimalizovať program: namiesto premenných rPin, gPin a bPin použijeme pole. To nám pomôže pri ďalších úlohách.

Const byte rgbPins = (3,5,6); void setup () (pre (bajt i = 0; i<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); digitalWrite(rgbPins, LOW); digitalWrite(rgbPins, HIGH); delay(500); }

4. Sedem farieb dúhy

Teraz skúsme rozsvietiť dve farby súčasne. Naprogramujme nasledujúcu farebnú sekvenciu:

• Červená
• červená + zelená = žltá
• zelená
• zelená + modrá = azúrová
• Modrá
• modrá + červená = fialová

Pre jednoduchosť sme vynechali oranžovú farbu. Takže vyšlo šesť farieb dúhy 🙂

Const byte rgbPins = (3,5,6); const byte rainbow = ((1,0,0), // červená (1,1,0), // žltá (0,1,0), // zelená (0,1,1), // modrá ( 0,0,1), // modrá (1,0,1), // fialová); void setup () (pre (bajt i = 0; i<3; i++) pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } void loop() { // перебираем все шесть цветов for(int i=0; i<6; i++){ // перебираем три компоненты каждого из шести цветов for(int k=0; k<3; k++){ digitalWrite(rgbPins[k], rainbow[i][k]); } delay(1000); } }

V dôsledku práce programu sa ukazuje:

Váš prehliadač nepodporuje značku videa.

5. Hladká zmena farby

Nie nadarmo sme pripojili RGB LED na kolíky 3, 5 a 6. Ako viete, tieto kolíky umožňujú generovať PWM signál s rôznym pracovným cyklom. Inými slovami, nemôžeme len zapínať alebo vypínať LED, ale ovládať úroveň napätia na nej. To sa vykonáva pomocou funkcie analogWrite.

Urobme to tak, že naša LED bude prechádzať medzi farbami dúhy nie náhle, ale plynulo.

Const byte rgbPins = (3,5,6); int dim = 1; void setup () (pre (bajt i = 0; i<3; i++){ pinMode(rgbPins[i], OUTPUT); } // начальное состояние - горит красный цвет analogWrite(rgbPins, 255); analogWrite(rgbPins, 0); analogWrite(rgbPins, 0); } void loop() { // гасим красный, параллельно разжигаем зеленый for(int i=255; i>= 0; i -) (analogWrite (rgbPins, i / dim); analogWrite (rgbPins, (255-i) / dim); oneskorenie (10);) // vypnutie zelenej, zapnutie modrej paralelne pre (int i = 255; i> = 0; i -) (analogWrite (rgbPins, i / dim); analogWrite (rgbPins, (255-i) / dim); oneskorenie (10);) // zhasne modrá, súčasne sa rozsvieti červená pre (int i = 255 ; i> = 0; i -) (analogWrite (rgbPins, i / dim); analogWrite (rgbPins, (255-i) / dim); oneskorenie (10);))

Stlmená premenná určuje jas žiary. S dim = 1 máme maximálny jas.

Načítame program do Arduina.

Váš prehliadač nepodporuje značku videa.

Úlohy

1. Indikátor teploty. Do obvodu pridáme termistor a pripojíme ho k analógovému vstupu. LED by mala meniť farbu v závislosti od teploty termistora. Čím nižšia teplota, tým viac modrej farby a čím vyššia, tým viac červenej.
2. RGB lampa s regulátorom. Pridajme do obvodu tri premenné odpory a pripojíme ich k analógovým vstupom. Program by mal nepretržite čítať hodnoty odporu a meniť farbu zodpovedajúceho komponentu RGB LED.