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创客三级跳——可以调节颜色的台灯

时间:2015-06-03 14:42:19  作者:  来源:  查看:1659  评论:0
导读:用Arduino点亮一只LED很容易,但是这一次我们要点亮的不是普通的单色LED,而是全彩的。色彩多样还是次要的,重要的是我们可以自由调节灯光的颜色,是不是很酷?在这个项目中,我们需要用到一个全彩LED、3个电位器(旋钮)、电阻、面包板、杜邦线,当然还有Arduino主..

 用Arduino点亮一只LED很容易,但是这一次我们要点亮的不是普通的单色LED,而是全彩的。色彩多样还是次要的,重要的是我们可以自由调节灯光的颜色,是不是很酷?在这个项目中,我们需要用到一个全彩 LED3个电位器(旋钮)、电阻、面包板、杜邦线,当然还有Arduino主板。

1.原理介绍

   常见的LED只能发出一种颜色,能发出多种颜色,并且能够自由调节灯光色彩的LED叫全彩LED,也称RGB LED。顾名思义,RGB LED就是以红绿蓝三色混合而得到各种灯光颜色的LED。这种LED的灯珠中,内置了3颗颜色分别是R红色(G)、蓝色(B)、绿色(G)的LED,可以组成一个彩色像素点,其中4个引脚分别是RGB和公用的阳极或者阴极。

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3LED到一个全彩LED

   RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准,是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)3个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色,RGB即是代表红、绿、蓝3个通道的颜色,这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色,是目前运用最广的颜色系统之一。

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2 RGB混色原理

2.原型和接线

RGB LED分为共阴和共阳两种,引脚示意如图3所示。连接之前,要先判别RGB是共阴还是共阳,可以看说明书,也可以用万用表测试一下。我们选择是共阴极的LED,也就是说阴极(GND)是共用的。和普通的LED一样,我们需要给LEDRGB引脚分别串联上220Ω的电阻,如图所示。如果你想偷懒,只要给公用的GND引脚上串一个电阻就可以了。

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3  RGB LED的连接

    因为控制RGB的颜色,是需要通过PWM来控制的,所以RGB引脚我们分别接到Arduino UNO3563个具有PWM功能的引脚。哪些引脚支持PWM功能呢?请注意观察,板子上一般会有“~”的标志。

    电位器的3只脚分别接GND、信号和正极,和Arduino的接线如图4所示,其中信号脚接模拟口0

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电位器和Arduino的接线

3.用电位器控制全彩LED的一种颜色

我们先用电位器控制RGB LED中的一种颜色吧,要循序渐进。实物接线图如图5所示。

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实物接线图

 我们采用的编程工具是ArduBlock教育版。ArduBlockArduino IDE的可视化编程插件,是最受欢迎的Arduino编程入门工具之一。ArduBlock教育版是著名创客何琪辰为中小学Arduino课程定制的版本,更加适用于初学者。具体的使用说明见下载地址,这里不再具体展开叙述。ArduBlock教育版下载地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6611ddcf0101kfs7.html

要调节REG LED的颜色,可不能像控制普通LED一样,简单地设置某个针脚为高电平或者低电平就行。我们需要用到“设置针脚模拟值”这一语句,数值在0255

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“设置针脚模拟值”这一语句

 我们让电位器控制其中的红色LED。在上面的接线图中可以看出,红色LED接的是6号针脚。但是电位器传过来的是01023的数值,不能直接赋给针脚6,我们要用到“映射”这一常用的函数。具体代码如图7所示。

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代码示意图

 好,我们上传代码,看一下效果。等到板子上的灯光闪烁停止,旋转按钮就可以看到LED发出不同亮度的红光了。

4.用电位器控制3种颜色

 想要让LED显示出更丰富多彩的颜色,得用3个电位器来分别控制LEDRGB三种颜色。现在我们将另外两个电位器接入电路,分别接入到Arduino模拟端口的23口。接入方法同第一个电位器的接入方法一样,让这两个电位器分别控制全彩LED的绿色和蓝色,具体接线如图8所示。

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8 3种颜色接线实物图

   我们继续编写代码吧。在刚才的“设定针脚模拟值”语句上右击,选择“克隆”,就可以复制出同样的语句,把端口号修改正确后就完成了最终的程序编写。

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最终代码

   这时,我们旋转3个电位器,可以得到多种漂亮的颜色。试试看,你能不能调出自己喜欢的颜色?

5.美化我们的台灯

   接下来我们要把这个LED作品装饰得漂亮一些。找个支架和一次性杯子,一盏漂亮的台灯就将出现了,是不是很有成就感?大家可以根据自己的想法制作台灯外观,开始制作自己喜欢的多彩小台灯吧。

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10 漂亮的小台灯

6.酷炫的全彩LED应用

全彩LED的出现,带来了照明行业的新思路——情景照明。所谓情景照明是指根据环境的需求来设计灯具,旨在营造一种漂亮、绚丽的光照环境,去烘托场景效果,使人感觉到有场景氛围。比如朋友聚会的时候,用热烈的暖色调灯光,二人世界用冷色调灯光,给人一种温馨、舒适、经典的感觉。青岛的Yeelink公司,就开发了一个可以用手机控制灯光颜色的产品。

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11 Yeelink公司出品的Yeelinght

当然,全彩LED还可以做些有趣的互动作品,比如俄罗斯平面设计师 Taras Sgibnev 就设计了一款注射器变色灯,可以让用户通过推拉注射器来任意改变灯光的颜色。其实调光原理和我们的作品是一致,只不过我们用旋转改变电位器,他用推拉注射器改变滑竿传感器。除了这些,还有哪种更酷的控制灯光颜色的方式呢?

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12注射器变色灯



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