การผสมสี RGB LED กับ Arduino ใน Tinkercad: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โครงการทิงเกอร์แคด »

มาเรียนรู้วิธีควบคุม LED หลากสีโดยใช้เอาต์พุตแอนะล็อกของ Arduino เราจะเชื่อมต่อ RGB LED กับ Arduino Uno และเขียนโปรแกรมง่ายๆ เพื่อเปลี่ยนสี

คุณสามารถติดตามได้โดยใช้ Tinkercad Circuits คุณสามารถดูบทเรียนนี้ได้จากภายใน Tinkercad (ต้องเข้าสู่ระบบฟรี)! สำรวจวงจรตัวอย่าง (คลิกเริ่มการจำลองเพื่อดูไฟ LED เปลี่ยนสี) และสร้างวงจรของคุณเองถัดจากนั้น Tinkercad Circuits เป็นโปรแกรมฟรีบนเบราว์เซอร์ที่ให้คุณสร้างและจำลองวงจรได้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเรียนรู้ การสอน และการสร้างต้นแบบ

เนื่องจากคุณอาจยังใหม่ต่อการใช้เขียงหั่นขนม เราจึงได้รวมวงจรรุ่นใช้สายฟรีไว้เพื่อเปรียบเทียบ คุณสามารถสร้างได้ทั้งสองวิธีในตัวแก้ไข Tinkercad Circuits แต่ถ้าคุณกำลังสร้างวงจรด้วยส่วนประกอบทางกายภาพ เขียงหั่นขนมจะช่วยให้วงจรเสมือนของคุณดูเหมือนเดิม

ค้นหาวงจรนี้ใน Tinkercad

เลือกหยิบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณแล้วสร้าง

พร้อมกับ Arduino Uno จริง, สายเคเบิล USB, เขียงหั่นขนม, RGB LED, ตัวต้านทาน (ค่าใดก็ได้ตั้งแต่ 100-1K โอห์ม) และสายเขียงหั่นขนมบางตัว คุณจะต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีซอฟต์แวร์ Arduino ฟรี (หรือปลั๊กอินสำหรับโปรแกรมแก้ไขเว็บ)

สีเสริมหรือสีอ่อนมีสามสีหลัก: สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน การผสมสามสีนี้ในระดับความเข้มที่ต่างกันสามารถสร้างแสงสีได้เกือบทุกสี ไฟ LED เปลี่ยนสีทำงานในลักษณะเดียวกัน แต่ไฟ LED ทั้งหมดรวมกันเป็นชุดเล็กๆ ที่เราเรียกว่า RGB LED มีสี่ขา ขาหนึ่งสำหรับแต่ละสี และอีกข้างหนึ่งสำหรับพื้นหรือกำลังไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า ประเภทนี้เรียกว่า "แคโทดทั่วไป" และ "แอโนดทั่วไป" ตามลำดับ

ขั้นตอนที่ 1: สร้างวงจร

ค้นหาวงจรนี้ใน Tinkercad

ในแผงส่วนประกอบ Tinkercad Circuits ให้ลาก Arduino และ breadboard ใหม่ไปด้านข้างตัวอย่าง และเตรียม breadboard ของคุณโดยเชื่อมต่อ Arduino 5V กับรางจ่ายไฟ และ Arduino GND กับรางภาคพื้นดิน

เพิ่มไฟ LED RGB และวางไว้บนเขียงหั่นขนมสี่แถว ไฟ LED RGB ในเครื่องจำลองมีแคโทดทั่วไป (เชิงลบ กราวด์) ที่ขาที่สอง ดังนั้นให้ต่อแถว/พินนี้กับกราวด์

เพิ่มตัวต้านทานสามตัว (ลากทั้งสามตัวหรือสร้างหนึ่งตัวแล้วคัดลอก/วาง) แล้วย้ายพวกมันไปที่แถวเขียงหั่นขนมสำหรับหมุด LED ที่เหลืออีกสามพิน เชื่อมระหว่างช่องว่างตรงกลางของเขียงหั่นขนมเป็นสามแถวแยกจากกันในอีกด้านหนึ่ง

เชื่อมต่อสายไฟจากปลายตัวต้านทานอิสระและพิน Arduino ที่รองรับ PWM สามตัวของคุณ ซึ่งมีเครื่องหมาย a

ตัวหนอน (ตัวเล็ก squiggle).

จัดสายไฟของคุณให้เรียบร้อยโดยการปรับสี (ดรอปดาวน์หรือปุ่มตัวเลข) และสร้างส่วนโค้ง (ดับเบิลคลิก)

แม้ว่าคุณอาจจะอยากรวมและใช้ตัวต้านทานตัวเดียวบนพินทั่วไป แต่อย่าทำ! LED แต่ละตัวต้องการตัวต้านทานของตัวเองเนื่องจากไม่ได้ดึงกระแสเท่ากันทุกประการ

เครดิตเพิ่มเติม: คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ LED ในคลาส Instructables LED และ Lighting ได้ฟรี

ขั้นตอนที่ 2: รหัสการผสมสีด้วย Blocks

ใน Tinkercad Circuits คุณสามารถเขียนโค้ดโปรเจ็กต์ของคุณได้ง่ายๆ โดยใช้บล็อก เราจะใช้เครื่องมือแก้ไขโค้ดเพื่อทดสอบการเดินสายและปรับสีของ LED คลิกปุ่ม "รหัส" เพื่อเปิดตัวแก้ไขโค้ด

คุณสามารถสลับระหว่างโค้ดตัวอย่างและโปรแกรมของคุณเองได้โดยเลือกบอร์ด Arduino ที่เกี่ยวข้องในเวิร์กเพลน (หรือเมนูดรอปดาวน์เหนือตัวแก้ไขโค้ด)

ลากบล็อกเอาต์พุต RGB LED ลงในโปรแกรมเปล่า แล้วปรับรายการแบบเลื่อนลงให้ตรงกับพินที่คุณเชื่อมต่อก่อนหน้านี้ (11, 10 และ 9)

เลือกสีและคลิก "เริ่มการจำลอง" เพื่อดูไฟ LED RGB ของคุณสว่างขึ้น หากสีดูไม่ถูกต้อง คุณอาจต้องสลับหมุดสีสองอัน ไม่ว่าจะในสายไฟหรือรหัส

สร้างการแสดงแสงสีที่มีสีสันโดยทำซ้ำบล็อกเอาต์พุต RGB ของคุณ (คลิกขวา -> ทำซ้ำ) แล้วเปลี่ยนสี จากนั้นเพิ่มบล็อกรอระหว่างนั้น คุณสามารถจำลองการนับถอยหลังของสนามแข่งหรือเปลี่ยนสีเพื่อให้เข้ากับเพลงโปรดของคุณ ตรวจสอบบล็อกทำซ้ำด้วย - สิ่งที่คุณใส่เข้าไปจะเกิดขึ้นซ้ำตามจำนวนที่ระบุ

ขั้นตอนที่ 3: อธิบายรหัส Arduino

เมื่อเปิดโปรแกรมแก้ไขโค้ด คุณสามารถคลิกเมนูแบบเลื่อนลงทางด้านซ้ายและเลือก "บล็อก + ข้อความ" เพื่อแสดงโค้ด Arduino ที่สร้างโดยบล็อกโค้ด

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{ โหมดพิน (11, เอาต์พุต); โหมดพิน (10, เอาต์พุต); โหมดพิน (9, เอาต์พุต); } วงเป็นโมฆะ () { analogWrite (11, 255); analogWrite(10, 0); analogWrite(9, 0); ล่าช้า (1000); // รอ 1,000 มิลลิวินาที analogWrite (11, 255); analogWrite(10, 255); analogWrite (9, 102); ล่าช้า (1000); // รอ 1,000 มิลลิวินาที }

หลังจากตั้งค่าพินเป็นเอาต์พุตในการตั้งค่าแล้ว คุณจะเห็นการใช้รหัส

analogWrite()

เหมือนในบทเรียนที่แล้วเรื่องไฟ LED จางลง โดยจะเขียนหมุดทั้งสามแต่ละอันด้วยค่าความสว่างที่ต่างกัน ส่งผลให้มีสีผสมกัน

ขั้นตอนที่ 4: สร้างวงจรทางกายภาพ (ทางเลือก)

ในการตั้งโปรแกรม Arduino Uno จริงของคุณ คุณจะต้องติดตั้งซอฟต์แวร์ฟรี (หรือปลั๊กอินสำหรับโปรแกรมแก้ไขเว็บ) จากนั้นเปิดขึ้น

ต่อวงจร Arduino Uno โดยเสียบส่วนประกอบและสายไฟเพื่อให้ตรงกับการเชื่อมต่อที่แสดงในวงจร Tinkercad หากไฟ LED RGB จริงของคุณเป็นขั้วบวกทั่วไป พินที่สองควรต่อสายไฟแทนกราวด์ และค่าความสว่าง 0-255 จะกลับกัน สำหรับคำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับการทำงานกับบอร์ด Arduino Uno จริงของคุณ ให้ดูคลาส Arduino ที่สอนได้ฟรี (วงจรที่คล้ายกันจะอธิบายไว้ในบทเรียนที่สอง)

คัดลอกโค้ดจากหน้าต่างโค้ด Tinkercad Circuits แล้ววางลงในภาพร่างเปล่าในซอฟต์แวร์ Arduino ของคุณ หรือคลิกปุ่มดาวน์โหลด (ลูกศรชี้ลง) แล้วเปิด

ไฟล์ผลลัพธ์โดยใช้ Arduino

เสียบสาย USB และเลือกบอร์ดและพอร์ตของคุณในเมนูเครื่องมือของซอฟต์แวร์

อัปโหลดรหัสและดู LED เปลี่ยนสีของคุณ!

ขั้นตอนที่ 5: ต่อไป ลอง…

ตอนนี้คุณรู้วิธีควบคุมไฟ LED RGB แล้ว ก็ถึงเวลาเฉลิมฉลองความสำเร็จของเอาต์พุตดิจิทัลและแอนะล็อก! การใช้ทักษะที่คุณได้รับจากบทเรียนก่อนหน้านี้ในการควบคุม LED หลายดวงและการใช้ analogWrite() เพื่อทำให้จางลง คุณได้สร้างพิกเซลเดียวเหมือนกับพิกเซล (เล็กกว่ามาก) ในหน้าจอของอุปกรณ์มือถือ ทีวี และคอมพิวเตอร์ของคุณ

ลองปิดไฟ LED ของคุณด้วยวัสดุกระจายแสงต่างๆ เพื่อเปลี่ยนคุณภาพแสง คุณสามารถลองทำตัวกระจายแสง LED จากอะไรก็ได้ที่แสงผ่านได้ เช่น ลูกปิงปอง เส้นใยโพลีเอสเตอร์ หรือการพิมพ์ 3 มิติ

ต่อไปในการเดินทาง Arduino ของคุณ ให้ลองเรียนรู้ที่จะตรวจจับอินพุตด้วยปุ่มกดและ

ดิจิตอลอ่าน()

คุณยังสามารถเรียนรู้ทักษะด้านอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมด้วยคลาส Instructables ฟรีบน Arduino, Basic Electronics, LEDs & Lighting, การพิมพ์ 3D และอื่นๆ