Arduino RGB өнгө сонгогч - Бодит амьдралын объектуудаас өнгө сонгох: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Tinkercad төслүүд »

Энэхүү Arduino дээр суурилсан RGB өнгө сонгогчийг ашиглан биет объектуудаас өнгө сонгох боломжтой бөгөөд ингэснээр та бодит амьдрал дээр харж буй өнгөө компьютер эсвэл гар утсан дээрээ сэргээх боломжтой болно. Хямд TCS34725 өнгө мэдрэгч модулийг ашиглан объектын өнгийг скан хийх товчлуурыг дарахад танд RGB өнгөний утга, мөн RGB LED дээрх хэмжсэн өнгөний заалт өгнө.

Хэрэв танд энэхүү зааварчилгаа таалагдсан бол Make It Glow уралдаанд саналаа өгөөрэй.

Би төхөөрөмжийг зөөврийн болгохын тулд электрон төхөөрөмжид зориулж энгийн 3D хэвлэмэл хашлага зохион бүтээсэн бөгөөд үүнийг USB порт, цэнэглэгч эсвэл тэжээлийн банкинд залгаж асаах боломжтой. Та мөн загварыг зайг өөрчилж зөөврийн болгохын тулд өөрчилж болно.

Би ихэвчлэн Arduino Uno -ийг ашиглахыг хичээдэг, учир нь энэ бол Arduino -ийн хамгийн өргөн хэрэглэгддэг самбаруудын нэг боловч энэ төхөөрөмжийг зөөврийн болгохын тулд Arduino Pro Micro хавтангийн эргэн тойронд зохион бүтээсэн болно. Гэхдээ үүнийг Uno, Леонардо эсвэл Мега гэх мэт хангалттай IO бүхий бусад Arduino -тэй нийцтэй бусад самбар дээр ажиллахад хялбархан дасан зохицож болно.

Энэхүү гарын авлагад та Arduino програмчлах, түүнд LCD самбар холбох үндсийг мэдэхээс өмнө Arduino микроконтроллертой ажиллаж байсан гэж таамаглаж байна. Хэрэв тийм биш бол холбоос бүхий гарын авлагыг дагаж дэлгэрэнгүй мэдээлэл, дэлгэрэнгүй тайлбарыг авна уу.

Хангамж

• Arduino Pro Micro (эсвэл бусад) - Эндээс худалдаж аваарай
• TCS34725 RGB мэдрэгч - Эндээс худалдаж аваарай
• 16 x 2 LCD самбар - Эндээс худалдаж аваарай
• Товчлуур - Эндээс худалдаж аваарай
• 2 x 10K резистор - Эндээс худалдаж аваарай
• 3 x 220Ω эсэргүүцэл - Эндээс худалдаж аваарай
• 470Ω эсэргүүцэл - Эндээс худалдаж аваарай
• RGB LED - Эндээс худалдаж аваарай
• 7 зүү эмэгтэй толгойн зурвас (уртыг нь хасах) - Эндээс худалдаж аваарай
• 10K потенциометр - Эндээс худалдаж аваарай
• Туршилтын талх ба үсрэгч - Эндээс худалдаж аваарай
• 3D принтер ба цагаан/хар судалтай (орон сууцны хувьд заавал биш) - үүнийг ашигладаг

Эдгээрээс гадна хэрэв та цахилгаан хэлхээг тасалгаанд ашиглахаар байнга барьж байгаа бол гагнуурын төмрийг оруулаад электрон төхөөрөмжтэй ажиллах үндсэн хэрэгсэл хэрэгтэй болно.

Алхам 1: RGB Color Picker Test Circuit -ийг холбох

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг талхны самбар дээр угсарч, гагнасан холболт хийхээс өмнө таны хэлхээ, програм хангамж зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах нь үргэлж сайн санаа юм.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэлхээний диаграммд үзүүлсэн шиг талхны самбар дээр холбосон болно.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон Arduino -ийн хоорондох эдгээр холболтуудын хувьд огт өөр, хачин зүйл байхгүй, эдгээр нь LCD, товчлуур, LED -ийг Arduino руу холбох үндсэн хэлхээний тохиргоо юм.

10K резисторыг түлхэх товчлуурыг холбоход ашигладаг бөгөөд Өнгөний мэдрэгч LED ба RGB LED -ийн улаан, цэнхэр хөлний 220Ω эсэргүүцлийг ашигладаг. 470Ω резисторыг LED -ийн ногоон хөлөнд гэрэлтүүлгийг нь бага зэрэг бууруулж илүү бодитой харагдах өнгийг бий болгодог.

RGB өнгө мэдрэгч нь энгийн I2C интерфэйсийг ашиглан Arduino -тэй холбогддог. Хэрэв та өөр самбар ашиглаж байгаа бол энэ интерфэйсийн зөв тээглүүрийг ашиглаж байгаа эсэхээ шалгаарай. Үүнийг кодын хэсэгт хэлэлцсэн Adafruit номын санг ашиглан хянадаг.

Хэрэв та өөр Arduino самбар ашиглаж байгаа бол Pro Micro дээр ашигласан зүү тус бүр дээр ижил функц байгаа эсэхийг шалгаарай. Жишээлбэл, сонгосон RGB өнгийг дуурайхын тулд танд RGB LED -ийг удирдах PWM идэвхжүүлсэн тээглүүр хэрэгтэй болно.

Алхам 2: Arduino RGB өнгө сонгогчийг програмчлах

Одоо та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг талхны самбар дээр угсарч, шаардлагатай холболтыг хийсний дараа кодыг компьютер ашиглан Arduino дээрээ ачаалж, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаж болно.

USB кабелийг Arduino -д залгахаасаа өмнө бүх холболтоо шалгаад зөв эсэхийг шалгаарай. USB кабель нь самбар болон холбогдох эд ангиудыг тэжээдэг бөгөөд хэрэв зөв холбогдоогүй бол тэдгээрийг гэмтээж болзошгүй юм.

Энэхүү тусгай самбар болох Arduino Pro Micro нь таны компьютерт холбогдсон үед Леонардогийн үүрэг гүйцэтгэдэг тул Arduino IDE -д зөв самбарын төрлийг сонгох хэрэгтэй, эс тэгвээс кодыг оролдоход алдаа гарах болно.

RGB өнгө сонгогч кодын холбоос энд байна: RGB өнгө сонгогч кодыг татаж авах

Код нь хэсэг бүр юу хийж байгааг тайлбарлах тайлбарыг агуулсан болно. Өнгөний тодорхойлолт ба LED хэсэг нь Adafruit colorview жишээ код дээр үндэслэсэн болно. Хэрэв та өөрийн кодыг бичихийг хүсч байвал энэ бол үүнийг шийдвэрлэх, эхлүүлэхэд хэрэгтэй жишээ юм.

Та Adafruit номын санг суулгасан байх шаардлагатай. Үүнийг IDE дээрх Tools -> Libraries Manage дээр дарж, хайлтын талбарт "Adafruit TCS" гэж бичээд олдсон номын санг суулгаснаар үүнийг хялбархан хийх боломжтой.

Кодод анхаарах ёстой зарим зүйлүүд:

LCD хуваарилагдсан тээглүүрүүд хачин дарааллаар (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7) байрладаг. Би ихэвчлэн тээглүүрүүдийг дараалан байлгахыг хичээдэг боловч энэ жишээн дээр хоёр зүйлээс болж холилдсон байдаг, нэг нь би LED -ийн PWM тээглүүрийг тойрч ажиллах шаардлагатай байсан, нөгөө нь Pro Micro дээрх зүү нь бүгд биш учраас дараалсан дарааллаар.

Өнгөний мэдрэгч LED ба товчлуур нь Pro Micro -ийн аналог оролтод холбогдсон бөгөөд дижитал IO зүү хангалттай байхгүй тул дижитал IO болгон ашигладаг. Тэдгээрийг кодонд стандарт дижитал IO зүү гэж тодорхойлсон хэвээр байна.

LED -ийг асаахдаа улаан, ногоон, цэнхэр өнгийн хооронд бүдгэрүүлэх богино журам байдаг. Энэ бол ердөө 1.5 секунд зарцуулдаг харааны эффект бөгөөд хэрэв та өнгө сонгогчоо хурдан эхлүүлэхийг хүсч байвал үүнийг арилгах боломжтой.

Өнгө мэдрэгчтэй холболт хийгээгүй тохиолдолд програм нь тохируулгын явцад урагшлахгүй бөгөөд хэрэв холболт үүсгэж чадахгүй бол таны LCD дэлгэц дээр "Мэдрэгчийн алдаа" гарч ирнэ. Хэрэв LED асаж байгаа бол мэдрэгчийн хүчийг зааж өгвөл SDA болон SCL холболтоо шалгаад Arduino -ийн зөв зүү ашиглаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Гамма хүснэгт нь мэдрэгчийн хэмжсэн RGB утгыг утга болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь LED -ийн бодит өнгийг илүү бодитой харуулдаг бөгөөд энэ нь зөвхөн LED дүрслэлийг сайжруулахын тулд хийгдсэн бөгөөд RGB -ийн хэмжсэн утганд нөлөөлөхгүй..

Дараа нь код нь товчлуурын оролтыг мэдрэгчээс уншиж, утгыг нь LCD ба LED дээр харуулах хүртэл хүлээнэ. Хэрэв мэдэгдэл нь товчлуурыг дахин гаргахаас өмнө дахин уншихаас зайлсхийхийн тулд давталтын гурван хоцрогдол юм. Учир нь бодит унших болон мөчлөгийн хугацаа ойролцоогоор 100 мс байх болно, хэрэв та сонгогчоо хийхийг хүсч байвал эдгээр утгуудыг тоглуулж болно. илүү хурдан эсвэл удаан.

Алхам 3: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хашлага дотор суулгах

Ашигтай, зөөврийн төхөөрөмж хийхийн тулд би бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнаж, энгийн 3D хэвлэсэн хаалтанд суулгахаар шийдсэн.

Ийм нарийн төвөгтэй хэлхээг ПХБ дээр зохион бүтээсэн байх ёстой, гэхдээ ихэнх хүмүүс ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн үйлчилгээнд хамрагдах боломжгүй байдаг тул би бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тууз кабелийн хэсгүүдийн хамт гагнах ажлыг хийж гүйцэтгэдэг.

Алхам 4: Хашааг 3D хэвлэх

Би өнгө сонгогчдод зориулсан тэгш өнцөгт хэлбэртэй үндсэн орон сууцны загвар зохион бүтээсэн бөгөөд 3D хэвлэх файлыг эндээс татаж авах боломжтой. Та мөн бүтээлч байж, өөрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тохируулахын тулд дизайныг өөрчилж, өнгө сонгогчийг хэрхэн ашиглахаа өөрчлөх боломжтой.

Өнгө мэдрэгч нь арын хэсэгт байрладаг тул та төхөөрөмжийг объектын дээгүүр барьж, урд талд нь харуулсан уншилтаар өнгө сонгох боломжтой.

Би орон сууцыг цагаан PLA болон 20% дүүргэгч ашиглан хэвлэв, учир нь та сонгосон гадаргуу дээр тусгасан өнгийн гэрлийг оруулахыг хүсэхгүй байгаа тул арын самбарыг өнгөт утас ашиглахаас зайлсхийх болно.

Орон сууцны хэмжээ нь ойролцоогоор 110 мм (4.3 ") 46 мм (1.8") 20 мм (0.78 ") бөгөөд хоёр талыг нь угсарсан байна. Хагас бүр 10 мм (0.39 инч) өндөртэй.

Алхам 5: Цахилгаан хэлхээг гагнах

Орон сууцыг 3D хэвлэсний дараа бүх эд ангиудыг хаана суурилуулж, хэр удаан гагнасан тууз кабелийн холболт хийх талаар ойлголттой болно.

Бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг Arduino -ийн талхнаас салгахдаа гагнахаас эхэлж, нэг дор бүрэн хэлхээг бүрдүүлэхийн тулд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгаж үзээрэй.

Жишээлбэл, LED хэлхээг эхлүүлж, резисторыг LED-д гагнана, дараа нь товчлуурын эд ангиудыг салгахаасаа өмнө Arduino руу холбоно уу. Ингэснээр та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хянаж, тэдгээрийг тус тусад нь Arduino -ийн зөв оролт, гаралттай холбож байгаа эсэхийг шалгах боломжтой болно.

LCD самбар болон Өнгөний мэдрэгчийг анхаарч Arduino IO портуудтай зөв холболт хийж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Өнгөний мэдрэгчийн холболтыг 7 зүүтэй эмэгтэй толгойн туузан дээр гагнах боломжтой (8 зүү толгойн туузыг 7 зүү болгон бууруулж), энэ нь орон сууцны арын хэсэгт залгах боломжтой болно. Хэрэв та үүнийг нээх шаардлагатай бол хоёр талыг зөв салгах боломжтой болно. Та мөн Өнгөний мэдрэгч рүү туузан кабель ашиглан шууд гагнах боломжтой бөгөөд холболтыг гагнахаас өмнө туузан кабель нь орон сууцны үүрээр дамжин өнгөрч байгаа эсэхийг шалгаарай.

GND ба 5V -т хэд хэдэн холболт хийх боломжтой бөгөөд энэ нь бүгдийг хоёр Arduino тээглүүр дээр гагнах гэж оролдохоос илүү том төв цэгүүдэд холбоход хялбар болгодог. Би бүгдийг нь LCD потенциометрийн гадна талын хоёр хөл дээр холбосон, учир нь энэ нь байшингийн төв хэсэгт байрладаг бөгөөд хамгийн том гадаргууг холбодог.

Та бүх холболтоо хийсний дараа тууз кабелийн урттай болсондоо баяртай байна. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг угсрахаасаа өмнө бүх зүйл зөв ажиллаж байгааг шалгахын тулд хэлхээгээ дахин асааж үзээрэй. Бүрэлдэхүүн хэсгүүд эсвэл ил гарсан терминалуудын аль нь ч бие биендээ хүрэхгүй байгаа эсэхийг шалгаарай, энэ нь богино холболт үүсгэж болзошгүй юм. Богино холболтоос зайлсхийхийн тулд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд бага зэрэг тусгаарлагч соронзон хальс эсвэл цаас нэмж оруулах шаардлагатай байж магадгүй юм.

Хэрэв таны хэлхээ зөв ажиллаж байвал та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг 3D хэвлэсэн орон сууцанд холбож болно.

Алхам 6: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хашлага дотор холбоно

Сүүлийн алхам бол эд ангиудыг орон сууцанд суурилуулах явдал юм. Би бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбохдоо халуун хайлсан цавуу буу ашигласан бөгөөд та эпокси эсвэл бага хэмжээний супер цавуу ашиглаж болно.

Өнгөний мэдрэгчийг орон сууцны арын хөндийд нааж, толгойны туузыг дотор талд нь наалдуулж болно. Эмэгтэй толгойн туузыг мэдрэгчийг хэлхээнд залгахад ашиглана.

Товчлуур, LCD, LED -ийг урд талын самбарын нүхээр холбож, дотор талын дотор талд наалдуул.

Таны Arduino нь суурийн үүрэнд эвтэйхэн багтах ёстой бөгөөд үүнийг байрлуулахын тулд ямар ч цавуу шаардах ёсгүй, гэхдээ хэрэв байгаа бол хавтангийн ар талд байгаа эд ангиуд дээр цавуу бүү хий. Самбарын ирмэг дээр цавуу түрхээрэй.

Микро USB порт нь орон сууцны хажуугаар хялбархан нэвтрэх боломжтой байх ёстой.

Хоёр буланг нь бэхлээрэй. Эдгээр нь бие биенээ чанга дарж, хоёр талыг хамтад нь барихад туслах ёстой. Таны резистор, LED эсвэл потенциометр дээрх терминалууд болон залгууруудын аль нь ч таны хэлхээний бусад хэсэгт хүрч чадахгүй байгаа эсэхийг шалгаарай, та эд ангиудыг тусгаарлахын тулд тусгаарлагч соронзон хальс эсвэл цаас ашиглаж болно. LCD -ийн хувьд.

Алхам 7: RGB өнгө сонгогчийг ашиглах

Өнгө сонгогчийг ашиглахын тулд өнгө сонгогчийнхоо хажуугийн порт руу микро USB кабель залгаж асаах хэрэгтэй.

Эхлэх дараалал ажиллах ёстой бөгөөд дараа нь та өнгө сонгогчдод бэлэн гэж заасан өнгө сонгох боломжтой болно.

Мэдрэгчийг сонгохыг хүссэн өнгөн дээрээ тавиад товчлуурыг дарж өнгийг сонгоно уу. Мэдрэгчийн LED гэрэл түр зуур асах ёстой бөгөөд үүний дараа та LCD дээр RGB унших болно, LED нь сонгосон өнгийг тусгахаар өөрчлөгдөнө.

RGB LED нь танд тодорхойлсон өнгийг зааж өгөх зорилготой юм. Энэ бол мэдрэгчийг зөв өнгөөр авсан эсэхийг шалгах хамгийн хурдан арга бөгөөд LED хязгаарлагдмал байдлаас шалтгаалан өнгийг яг үнэн зөв харуулдаггүй. Жишээлбэл, тэд хар эсвэл саарал өнгийг харуулах боломжгүй, учир нь жинхэнэ LED материал нь цагаан өнгөтэй бөгөөд зөвхөн өнгийг хуулбарлахын тулд гэрэл гаргаж чаддаг. Үүнтэй ижил шалтгаанаар бараан өнгөнүүд нь LED дээр сайн харагддаггүй.

Хэрэв танд энэхүү заавар таалагдсан бол Make It Glow уралдаанд саналаа өгөөрэй.

Ардуиногийн бусад хичээл, төсөл, санааг миний блогоос үзээрэй.

Make it Glow уралдаанд хоёрдугаар байр эзэлсэн