Пионеры исследований цветовосприятия
Сегодня мы знаем, что сетчатка человеческого глаза содержит три разных типа фоторецепторных клеток, называемых колбочками. Каждый из трёх типов колбочек содержит белок из семейства белков опсинов, который поглощает свет в различных частях спектра:
Поглощение света опсинами Колбочки соответствуют красной, зелёной и синей частям спектра и часто называются длинными (L), средними (M) и короткими (S) согласно длинам волн, к которым они наиболее чувствительны. Одной из первых научных работ о взаимодействии света и сетчатки был трактат «Hypothesis Concerning Light and Colors» Исаака Ньютона, написанный между 1670-1675 гг. У Ньютона была теория, что свет с различными длинами волн приводил к резонансу сетчатки с теми же частотами; эти колебания затем передавались через оптический нерв в «сенсориум».
«Лучи света, падая на дно глаза, возбуждают колебания в сетчатке, которые распространяются по волокнам оптических нервов в мозг, создавая чувство зрения. Разные типы лучей создают колебания разной силы, которые согласно своей силе возбуждают ощущения разных цветов…»
(Рекомендую вам обязательно прочитать отсканированные черновики Ньютона на веб-сайте Кембриджского университета. Я, конечно, констатирую очевидное, но каким же он был гением!)
Больше чем через сотню лет Томас Юнг пришёл к выводу, что так как частота резонанса — это свойство, зависящее от системы, то чтобы поглотить свет всех частот, в сетчатке должно быть бесконечное количество разных резонансных систем. Юнг посчитал это маловероятным, и рассудил, что количество ограничено одной системой для красного, жёлтого и синего. Эти цвета традиционно использовались в субтрактивном смешивании красок. По его собственным словам:
Предположение Юнга относительно сетчатки было неверным, но он сделал правильный вывод: в глазе существует конечное количество типов клеток. В 1850 году Герман Гельмгольц первым получил экспериментальное доказательство теории Юнга. Гельмгольц попросил испытуемого сопоставить цвета различных образцов источников света, регулируя яркость нескольких монохромных источников света. Он пришёл к выводу, что для сопоставления всех образцов необходимо и достаточно трёх источников света: в красной, зелёной и синей части спектра.
Распиновка драйвера светодиода WS2811
GND – этот контакт подключается к земле (GND) или опорному сигналу 0 В источника питания.
DATA – этот контакт является входом данных для драйвера WS2811. Он получает управляющие данные от микроконтроллера или Arduino, обычно через цифровой выходной контакт.
VCC – этот контакт подключается к положительному напряжению питания (VCC) источника питания. WS2811 обычно работает при напряжении 5 В, поэтому этот контакт обычно подключается к источнику питания +5 В.
R-OUT – этот контакт является выходом канала красного цвета адресуемого светодиода RGB. Он подключен к аноду (+) красного светодиода в корпусе светодиодов RGB.
G-OUT – этот контакт является выходом канала зеленого цвета адресуемого светодиода RGB. Он подключен к аноду (+) зеленого светодиода в корпусе светодиодов RGB.
B-OUT – этот контакт является выходом канала синего цвета адресуемого светодиода RGB. Он подключен к аноду (+) синего светодиода в корпусе светодиодов RGB.
DOUT – этот контакт является выходом данных для последовательного подключения нескольких микросхем WS2811. Это позволяет передавать управляющие данные на следующую микросхему WS2811 в цепочке.
Подключение RGB ленты: важные нюансы эксплуатации, элементы в системе, рекомендации по установке в домашних условиях
Если вы решили оформить домашний интерьер с помощью светодиодной ленты разных цветов, вам необходимо ответить на множество вопросов, например, по поводу подбора контроллера, прочих элементов в цепи, или как подключить светодиодную разноцветную ленту RGB. Почему при подключении данной модификации осветительного оборудования возникает так много сложностей? Потому что одноцветные модели присоединяются исключительно к блоку питания при подключении, а вот для многоцветных агрегатов потребуется дополнительное приобретение контроллера и усилителя. Ниже мы рассмотрим основные моменты, которые необходимо знать каждому покупателю, желающему осуществить отделку с помощью ленты RGB.
Программа для управления RGB-светодиодом
Составим простую программу, которая будет по очереди зажигать каждый из трех цветов.
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() {
// гасим синий, зажигаем красный
digitalWrite(bPin, LOW);
digitalWrite(rPin, HIGH);
delay(500);
// гасим красный, зажигаем зеленый
digitalWrite(rPin, LOW);
digitalWrite(gPin, HIGH);
delay(500);
// гасим зеленый, зажигаем синий
digitalWrite(gPin, LOW);
digitalWrite(bPin, HIGH);
delay(500);
}
Загружаем программу на Ардуино и наблюдаем результат.
Немного оптимизируем программу: вместо переменных rPin, gPin и bPin применим массив. Это нам поможет в следующих заданиях.
Типы распиновки RGB
Обычно большинство светодиодов имеют два вывода – один для светодиода и один для анода или катода. Однако существуют и другие светодиоды с несколькими зарядами. В результате мы имеем различные типы распиновки RGB.
Но стоит отметить, что светодиоды всегда имеют выводы неодинаковой длины. Почему? Ну, это помогает идентифицировать контакты и облегчает процесс сборки.
Итак, вот различные типы распиновки RGB:
2-штырьковая распиновка RGB
2-контактный светодиод – это самый распространенный тип распиновки светодиодов. Обычно эти светодиоды одноцветные, но есть и двухцветные варианты.
Двухцветные варианты 2-контактных светодиодов меняют цвет при изменении направления протекающего в них тока. Другие типы содержат два светодиода одного цвета или разных цветов.
Как же получить нужный цвет? Это можно сделать, ознакомившись с техническим описанием биколорного светодиода.
3-контактный вывод RGB
Когда речь идет о 3-контактной распиновке, пара светодиодов имеет один анод или катод, обычно разного цвета. Таким образом, вы можете либо создать комбинацию цветов, либо включить каждый светодиод независимо.
4-контактная распиновка RGB
По правде говоря, четырехконтактная распиновка – это наиболее часто используемый пакет RGB-светодиодов. Интересно, что при необходимости вы также можете получить версии с общим анодом и катодом.
6-контактная распиновка RGB
Удивительно, но RGB-светодиоды с шестью выводами позволяют создавать различные необычные комбинации. Так, например, можно вывести отдельные выводы каждого светодиода, чтобы создать один общий анод, катод или ряд светодиодных конфигураций.
Кроме того, в шестиконтактном корпусе можно создать две различные трехконтактные конфигурации.
Как использовать RGB светодиоды
Действительно, использовать RGB-светодиоды в вашей схеме очень просто. Но, во-первых, если вы хотите активировать типичный анодный RGB-светодиод, подключите его общий вывод к источнику питания. Также убедитесь, что он подключен к положительному полюсу источника питания.
Опять же, если вы хотите, чтобы светился красный цвет, подключите клемму красного цвета к отрицательной клемме источника питания. То же самое можно повторить для клемм других цветов, если вы хотите, чтобы они светились.
Кроме того, вы можете зажигать их одновременно, чтобы создать различные цветовые комбинации.
Интересно, что если у вас стандартный RGB-светодиод с катодом, подключите общий вывод к отрицательному выводу источника питания. Если вы хотите, чтобы светился красный или другой цвет, подключите соответствующий аэропорт к положительному полюсу источника питания.
Кроме того, если вы подаете напряжение непосредственно на светодиоды с общим анодом и стандартным катодом, вы активируете следующую комбинацию цветов:
Красный и синий
Синий и зеленый
Зеленый и красный
Комбинация всех трех цветов
Таким образом, добавив три основных цвета – красный, синий и зеленый, можно получить до семи оттенков RGB-светодиода.
Полезные страницы
- Набор GyverKIT – большой стартовый набор Arduino моей разработки, продаётся в России
- Каталог ссылок на дешёвые Ардуины, датчики, модули и прочие железки с AliExpress у проверенных продавцов
- Подборка библиотек для Arduino, самых интересных и полезных, официальных и не очень
- Полная документация по языку Ардуино, все встроенные функции и макросы, все доступные типы данных
- Сборник полезных алгоритмов для написания скетчей: структура кода, таймеры, фильтры, парсинг данных
- Видео уроки по программированию Arduino с канала “Заметки Ардуинщика” – одни из самых подробных в рунете
- Поддержать автора за работу над уроками
- – сообщить об ошибке в уроке или предложить дополнение по тексту ()
Create Custom Color Palette
In the previous section, you learned how to create a color palette manually. Creating a color palette manually is quite boring.Thankfully we have a good collection of color palettes here – soliton.vm.bytemark.co.uk/pub/cpt-city/index.html and we have the FastED PaletteKnife extension that will generate the color palette code automatically from those color palettes.
To generate a color palette from that collection we need to install the FastED PaletteKnife extension first.Go to the FastED PaletteKnife extension page – fastled.io/tools/paletteknife/ and scroll down to the Installation section. There you will find the bookmarklet link, drag and drop this link to the bookmark bar. After successful installation, it will look like that.
Now, open a color palette from soliton.vm.bytemark.co.uk/pub/cpt-city/index.html. You will find some awesome color palettes at The most popular palettes section of that page. Here we will use the temperature palette from the cpt palette list. You can go directly to this link soliton.vm.bytemark.co.uk/pub/cpt-city/arendal/tn/temperature.png.index.html or find a palette you like. Then click on the PaletteKnife bookmark.
It will show some message, click on ok. It will show another message with a textbox like below.
Copy the text from there and paste it above the setup section of your Arduino FastLED sketch.
Now you can use that color palette as you like.
In the below example we will use this color palette to fill the strip and create a moving effect.
Взаимодействие RGB-светодиода с Arduino Nano
Для сопряжения светодиодного модуля RGB с Arduino Nano необходимы следующие компоненты:
- Ардуино Нано
- Резистор 3×220 Ом (Ом)
- Светодиодный модуль RGB HW-478
- Перемычки
- Макет
- Ардуино IDE
Схема
Данное изображение представляет собой схему Arduino Nano со светодиодом RGB.
Аппаратное обеспечение
Следующее оборудование разработано на макетной плате. К каждому контакту подключен резистор для защиты цепи светодиода.
Код
Откройте интегрированную среду Arduino и загрузите данный код на плату Arduino Nano:
инт зеленыйPin=2, красная булавка= 3, синяя булавка=4; /*Определены контакты RGB-светодиода*/
недействительная установка(){ контактный режим(redPin, ВЫХОД); /*Красный значок определен как выход*/ контактный режим(зеленыйPin, ВЫХОД); /*Зеленый штифт определен как выход*/ контактный режим(bluePin, ВЫХОД); /*Синий значок определен как выход*/}
пустая петля(){ RGB_выход(255, , ); //Установите цвет RGB на красный задерживать(1000); RGB_выход(, 255, ); //Установите цвет RGB на лайм задерживать(1000); RGB_выход(, , 255); //Установите цвет RGB на синий задерживать(1000); RGB_выход(255, 255, 255); //Установите цвет RGB на белый задерживать(1000); RGB_выход(128, , ); //Установите цвет RGB на бордовый задерживать(1000); RGB_выход(, 128, ); //Установите цвет RGB на зеленый задерживать(1000); RGB_выход(128, 128, ); //Установите цвет RGB на оливковый задерживать(1000); RGB_выход(, , ); //Установите цвет RGB на черный задерживать(1000);}
недействительным RGB_output(Внутренний красный свет, Внутренний зеленый свет, Внутренний синий свет){ аналогЗапись(красныйPin, красный свет); //писать аналоговые значения в RGB аналогЗапись(зеленыйPin, зеленый свет); аналогЗапись(синийШтырь, синийСвет);}
Первые контакты RGB инициализируются для отправки сигнала ШИМ. Цифровой контакт 2 инициализируется для зеленого цвета, и аналогичным образом D2 и D3 инициализируются для красного и синего цветов.
В циклической части кода разные цвета определяются с использованием их значения HEX RGB. Каждое из этих значений описывает сигнал ШИМ.
Далее в недействительным RGB_output () функции мы передали 3 целых числа, которые задают разные цвета для RGB-подсветки. Например, для белого цвета мы должны передать 255 в каждом из трех параметров. Каждый основной цвет, красный, синий и зеленый, будет ярким до своего полного значения, в результате чего на выходе мы получим белый цвет.
Выход
После загрузки кода мы увидим разные цвета светодиода RGB. На изображении ниже показан КРАСНЫЙ цвет.
Это изображение представляет зеленый цвет.
Мы подключили светодиодный модуль RGB к Arduino Nano.
Цвета светодиодов
В отличие от обычных полупроводниковых диодов, светодиоды излучают этот свет из-за используемых в них соединений, как я упоминал ранее. Обычные полупроводниковые диоды изготавливаются из кремния или германия, а светоизлучающие диоды имеют соединения такие как:
- арсенид галлия
- фосфид арсенида галлия
- карбид кремния
- нитрид индия-галлия
Смешивая эти материалы, можно получить уникальную и различную длину волны для достижения желаемого цвета. Различные полупроводниковые соединения излучают свет в определенных областях спектра видимого света и, следовательно, создают разные уровни интенсивности света. Выбор полупроводникового материала, используемого при производстве светодиода, будет определять длину волны излучения фотонов и результирующий цвет излучаемого света.
Диаграмма направленности
Диаграмма направленности определяется как угол излучения света по отношению к излучающей поверхности. Максимальное количество мощности, интенсивности или энергии будет получено в направлении, перпендикулярном излучающей поверхности. Угол излучения света зависит от излучаемого цвета и обычно варьируется от 80° до 110°. Вот таблица с разные цвета и материалы:
| арсенид галлия | |||
| арсенид галлия алюминия | |||
| арсенид галлия алюминия | |||
| фосфид арсенида галлия | |||
| алюминий галлий фосфид индия | |||
| фосфид галлия | |||
| фосфид арсенида галлия | |||
| алюминий галлий фосфид индия | |||
| фосфид галлия | |||
| фосфид арсенида галлия | |||
| алюминий галлий фосфид индия | |||
| фосфид галлия | |||
| фосфид галлия-индия | |||
| алюминий галлий фосфид индия | |||
| фосфид алюминия-галлия | |||
| нитрид индия-галлия | |||
| селенид цинка | |||
| нитрид индия-галлия | |||
| карбид кремния | |||
| кремний | |||
| нитрид индия-галлия | |||
| Два синих/красных светодиода* | |||
| Синий с красным фосфором | |||
| Белый с фиолетовым пластиком | |||
| Алмаз | |||
| нитрид бора | |||
| нитрид алюминия | |||
| алюминий нитрид галлия | |||
| алюминий галлий нитрид индия | |||
| синий с люминофором | |||
| Желтый с красным, оранжевым или розовым люминофором | |||
| Белый с розовым пигментом | |||
| Синий/УФ-диод с желтым люминофором |
Цвет света, излучаемого светодиодом, не определяется пластиковый цвет кузова который окружает светодиод. Это должно быть сделано очень ясно. Как я упоминал ранее, эпоксидная смола используется как для улучшения светоотдачи, так и для обозначения цвета, когда светодиод выключен.
В последние годы также были разработаны синие и белые светодиоды, но они дороже стандартных цветных светодиодов из-за производственных затрат на смешивание двух или более дополнительных цветов в точном соотношении в полупроводниковом соединении.
Why Can the RGB LEDs Change Colour
The reason that you can mix any colour you like by varying the quantities of red, green and blue light is that your eye has three types of light receptor in it (red, green and blue). Your eye and brain process the amounts of red, green and blue and convert it into a color of the spectrum.
If we set the brightness of all three LEDs to be the same, then the overall color of the light will be white. If we turn off the blue LED, so that just the red and green LEDs are the same brightness, then the light will appear yellow.
We can control the brightness of each of the red, green and blue parts of the LED separately, making it possible to mix any color we like.
Common Anode
Now, let’s work on the Common Anode version. The circuit wiring is almost the exact same as before: the 1st leg (red), 3rd leg (blue), and 4th leg (green) of the RGB LED connect to digital I/O Pins 6, 5, and 3 respectively (along with a current limiting resistor for each); however, the 2nd leg is now a common anode and thus, should be connected to 5V (and not as it was for the common cathode).
To drive current through our circuit and turn on an embedded LED—say the red LED—we counterintuitively have to set the corresponding red LED pin to (Pin 6, in this case) and the other LED pins to (Pins 5 and 3). Why? Remember that current always flows from high potential to low potential. With a Common Anode, the 2nd leg is the anode (high potential or, in this case, 5V) so we must connect the other legs to lower potential to create a voltage difference and allow current to flow.
Note: Does this setup seem familiar? It should. With the Common Anode RGB LED, the digital I/O pins become current sinks just like LED Circuit 2 in the LED Blink 2 tutorial.
Making the circuit
As before, here’s a circuit wiring diagram without a breadboard (which more cleanly shows connections but would be difficult, in practice, to reliably make):
And here’s the more practical breadboarded version (again, the circuit diagram is the same in both the non-breadboard and breadboard version):
Writing the code
The Common Anode RGB LED works opposite to the Common Cathode version—to turn on a particular color, we write out rather than . For example, to make the RGB LED turn red, we would write:
Similarly, to make the RGB LED turn green, we would write:
We will flash the same sequence as before but again our s and s are flipped:
| Color | Red, Green, Blue Pin Values |
|---|---|
| Red | , , |
| Green | , , |
| Blue | , , |
| Purple | , , |
| Turqoise | , , |
| White | , , |
Here’s an animation. Pay close attention to the current direction—it flows from 5V down through the LED, the current limiting resistors, and into the digital I/O pins.
We’re not going to include code specifically for the Common Anode RGB LED. Instead, we’ll show how to adapt our previous Common Cathode code with only a few additional lines.
Особенности монтажа монохромных световых полос
Монохромные LED-полосы могут иметь различные оттенки, но наиболее распространёнными считаются ленты с белым свечением, которые, в свою очередь, делятся по температурным режимам. К примеру, полосы с тёплым белым светом, более близким по оттенку к лампам накаливания. Это приятное мягкое свечение чуть желтоватого оттенка применяется для спален, гостиных и детских. Если же говорить о холодном свете, то такой наиболее применим для офисных помещений.
ФОТО: designmyhome.ruМонохромная белая лента в интерьере смотрится довольно неплохо
Для подключения монохромной светодиодной ленты требуется лишь 2 контакта: плюс и минус. Монтаж их намного проще, чем RGB, однако и эффект, создаваемый при работе такой полосы, необычным назвать не получится. Попробуем подробно рассмотреть, как подключается монохромная LED-лента.
Инструкция по подключению монохромной световой полосы
Для того, чтобы пошаговая инструкция монтажа воспринималась читателем проще, мы проиллюстрируем все выполняемые действия фотопримерами.
ФОТО: yastroyu.ruМаломощную ленту можно использовать в виде подсветки
Рассмотрим наиболее простой вариант, когда всё оборудование приобретается одновременно в комплекте. В этом случае не потребуется паяльник или дополнительные коннекторы. Все необходимые штекеры уже установлены на оборудовании.
Для начала рассмотрим, что собой представляет комплект. Это:
- светодиодная лента длиной 5 м;
- диммер с пультом дистанционного управления для монохромной ленты;
- блок питания (в нашем случае, его мощность составляет 6 Вт).
ФОТО: youtube.comКомплект для обустройства подсветки: лента, диммер, блок питания
После распаковки требуется соединить светодиодную ленту с диммером, а после этого – с блоком питания. Сделать это крайне просто, нужно всего лишь вставить штекеры в соответствующие гнёзда.
ФОТО: youtube.comСоединение всех элементов цепи – теперь можно включать блок питания в сеть
Включение и выключение светодиодной подсветки осуществляется при помощи ПДУ. Для этого на нём имеются кнопки On и Off.
ФОТО: youtube.comКнопки для включения и выключения светодиодной полосы
Дополнительные кнопки, в нашем случае оранжево-коричневого цвета, регулируют интенсивность мигания светодиодов ленты от самого медленного (сверху) до ускоренного (снизу). Такая опция может создать необходимую атмосферу во время какого-либо праздника, танцев.
ФОТО: youtube.comКнопки для регулирования интенсивности режима стробоскопа
Также на пульте ДУ можно найти кнопки для включения других режимов, вроде цикличного медленного или ускоренного затухания. Если же требуется вручную немного приглушить интенсивность освещения, то вверху имеются клавиши и для этих целей. Это, собственно, и есть сам диммер.
ФОТО: youtube.comКнопки ручного диммирования на ПДУ
Подключение двух и более монохромных лент
Особой разницы в подключении дополнительных лент нет. Однако есть пара нюансов, игнорировать которые не стоит. Во-первых, светодиодные ленты нельзя подключать последовательно, делая из них полосы, длиной более пяти метров. Такие действия приведут к перегреву и перегоранию дорожек, находящихся ближе к блоку питания вследствие повышенной нагрузки на них. Поэтому здесь подойдёт только параллельное подключение.
ФОТО: carnovato.ruСхема коммутации монохромной ленты
Во-вторых, блок питания должен иметь выходную мощность соответствующую всем подключённым к нему светодиодным лентам. В идеале, выходная мощность выпрямителя должна превышать потребляемую на 30%. В противном случае, блок питания будет перегреваться и, в итоге, выйдет из строя.
WLED
Учитывая недостатки RGB подсветки, производители телевизоров остановились на использовании «белых» светодиодов. Они располагаются или по бокам корпуса или одним массивом сзади жк матрицы. С помощью специальных диффузоров свет от диодов равномерно распределяется по всему экрану.
Хотя мы и называем такие светодиоды «белыми», но на самом деле они излучают синий свет, который проходит через желтый светофильтр и преобразуется в белый. Поэтому использование белых светодиодов в экранах еще 2010 года давала синеватый оттенок на изображении.
Со временем производители улучшили компоненты, и WLED подсветка стала вполне работоспособной, но что касается спектра света, то заметны некоторые диспропорции в отображении цветов.
Спектр света от WLEDТакой пик на синем получается из-за синего светодиода. Используя светофильтр можно получить белый свет. И этот отфильтрованный свет попадает на субпиксели красного, синего и зеленого цветов для формирования всего спектра ограниченного цветовым охватом. Проходя через фильтры, теряется часть спектра, а интенсивность потока на частоте, соответствующей синему будет больше, чем на красном и зеленом. С помощью калибровки экрана можно получить правильные цвета, но эти причины позволяют экрану с WLED подсветкой отображать цвета в пространстве только sRGB.
Цветовое пространство sRGBЕсли дисплей с WLED будет отображать цвета на картинке близкие к синему (оттенки синего), то преимущество в спектре именно синего цвета может оказать давление на другие цвета, которые будут подмешиваться для создания оттенка. Поэтому отображение оттенков близких к синему может оказаться не правильным.
Такая проблема была и при использовании лампы CCFL, но там проблема была с зеленым цветом. Именно на зеленом был виден пик интенсивности.
Спектр света от подсветки CCFLУстройство и назначение RGB светодиода
Для отображения всей палитры оттенков вполне достаточно три цвета, используя RGB синтез (Red – красный, Green – зеленый, Blue – синий). RGB палитра используется не только в графических редакторах, но и в сайтостроении . Смешивая красный, зеленый и синий цвет в разной пропорции можно получить практически любой цвет.
RGB светодиоды объединяют три кристалла разных цветов в одном корпусе. Использование RGB светодиодов и RGB LED ленты позволяет создать осветительный прибор или освещение интерьера с любым оттенком цвета. Преимущества RGB светодиодов в простоте конструкции и высоком КПД светоотдачи.
RGB LED имеет 4 вывода — один общий (анод или катод имеет самый длинный вывод) и три цветовых вывода. К каждому цветовому выходу следует подключать резистор. Кроме того, RGB LED может сразу монтироваться на плате и иметь встроенные резисторы — этот вариант более удобный для занятий в кружке .
Фото. Распиновка RGB светодиода и модуль с RGB светодиодом для Ардуино
Распиновка RGB светодиода указана на фото выше. Заметим также, что для многих полноцветных светодиодов необходимы светорассеиватели, иначе будут видны составляющие цвета. Далее подключим RGB светодиод к Ардуино и заставим его светится всеми цветами радуги с помощью «широтно импульсной модуляции».
How To Control RGB LED
Let’s lern step-by-step how to control the GRB LED to any color, for example #00979D:
Determine which color you want to display, get its color code. Tips:
You can pick up color code you want from the color picker
If you want to use color in an image, use online Colors From Image tool
Convert color code to R, G, B values using the tool from w3school. Take note these values. in this case: R = 0, G = 151, B = 157
Define Arduino pins that connects to R, G, and B pins. For example:
const int PIN_RED = 5;
const int PIN_GREEN = 6;
const int PIN_BLUE = 9;
Configure these Arduino pins to the output mode
pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
pinMode(PIN_BLUE, OUTPUT);
Control LED to emit that color (#00979D → R = 0, G = 151, B = 157)
analogWrite(PIN_RED, 0);
analogWrite(PIN_GREEN, 151);
analogWrite(PIN_BLUE, 157);
Установка Arduino IDE
Перед тем, как начать работу с Arduino Uno и подключением RGB светодиода, необходимо установить Arduino Integrated Development Environment (Arduino IDE). Эта интегрированная среда разработки позволяет писать, компилировать и загружать программы на плату Arduino. Вот как установить Arduino IDE:
2. На главной странице сайта выберите вкладку «Software» в верхнем меню.
3. Спуститесь вниз и в разделе «Arduino IDE» нажмите на кнопку «Download».
4. После того, как загрузка завершится, откройте установочный файл Arduino IDE.
5. Запустите установщик и следуйте инструкциям по установке.
6. Во время установки у вас может попросить установить драйверы для платы Arduino Uno. Если это произошло, просто следуйте инструкциям и установите драйверы.
7. После завершения установки Arduino IDE, запустите программу.
8. Проверьте, что в разделе «Tools» выбрана правильная плата Arduino (Arduino Uno) и порт (COM порт, к которому подключена плата).
Теперь вы готовы к использованию Arduino IDE для программирования Arduino Uno и подключения RGB светодиода. Установка Arduino IDE позволяет вам писать и загружать программы на плату Arduino, что является необходимым для работы с RGB светодиодом.
Адресуемый светодиод
Это RGB-светодиод, только с интегрированным контроллером WS2801 непосредственно на кристалле. Корпус светодиода выполнен в виде SMD компонента для поверхностного монтажа. Такой подход позволяет расположить светодиоды максимально близко друг другу, делая свечение более детализированным.
Стоит учесть, что один светодиод потребляет при полной яркости всего 60-70 мА, при подключении ленты, например, на 90 светодиодов, потребуется мощный блок питания с током не менее 5 ампер. Ни в коем случае не питайте светодиодную ленту через контроллер, иначе он перегреется и сгорит от нагрузки. Используйте внешние источники питания.
Устройство и сферы применения
Конструктивно RGB–светодиоды представляют собой три светодиодных кристалла с одной оптической линзой, расположенные в одном корпусе. Управление цветом происходит с помощью подачи электрических сигналов на выводы каждого светодиодного кристалла, а сочетание излучений всех трех светодиодов позволяет регулировать итоговый цвет. Для примера, ниже представлен самый популярный RGB–светодиод SMD 5050.
Светодиод RGB – это полноцветный светодиод, смешивая три цвета в разной пропорции можно отобразить любой цвет. К примеру, если зажечь все три цвета на полную мощность, получится свечение белого цвета.
Сферы применения RGB светодиодов напрямую связаны с развитием рынка рекламы и развлекательных мероприятий. Также готовые RGB–светильники и ленты применяются в области светового оформления архитектурных и дизайнерских решений — ночная подсветка зданий или фонтанов, интерьерный свет, индикаторный системы автомобилей и т.д.
Таблица длины волн светодиодов smd 5050, различного свечения
Разнообразие сфер применения многоцветных светодиодных источников света определяет основные виды внешнего оформления RGB–светодиодов: изделия небольшой мощности выпускаются в стандартных круглых корпусах со сферической линзой и выводами под обычную пайку; маломощные RGB–светодиоды в SMD-корпусах поверхностного монтажа широко применяются в светодиодных лентах или полноцветных светодиодных экранах большой площади; в корпусах типа Emitter выпускают мощные RGB–источники света с независимым управление каждым светодиодным кристаллом; сверх яркие светодиоды в корпусах.
Для упрощения систем управления светом в корпуса некоторых серий многоцветных LED–источников света вмонтированы управляющие микросхемы. Схемы расположения выводов (распиновка) Несколько стандартных схем управления определяют структуру внешних выводов RGB–светодиодов и их соединение внутри корпуса. Существует три основных схемы распиновки, которые соблюдаются на большинстве выпускаемых изделий:
- В схеме с общим катодом для управления используется три независимых вывода анода, а катодные выводы LED-кристаллов соединены между собой;
- Распиновка с общим анодом управляется отрицательными импульсами на катодные выводы, а вместе соединены уже анодные электроды светодиодных кристаллов;
- Независимая схема соединения имеет шесть выводов по числу LED кристаллов, соединений внутри корпуса не производится.
Будет интересно Для чего нужны выпрямительные диоды?
Единого стандарта на распиновку не существует, конкретный тип расположения внешних выводов применяют в зависимости от поставленных задач. При отсутствии документов на светодиодное изделие тип внешних выводов легко определить с помощью мультиметра. В режиме прозвонки светодиод будет светиться (мощные светодиоды очень слабо), а мультиметр издавать звук соединения, если красный щуп мультиметра подсоединен к аноду светодиодного кристалла, а черный к его катоду. В случае обратного подключения никаких видимых и слышимых эффектов просто не будет.
Три светодиода и их размеры
Простейший способ подключения и управления режимами работы RGB–светодиодов реализуется с помощью стандартных микроконтроллеров Arduino
Общий вывод подключается к единой шине микроконтроллера, а управляющие сигналы подаются на выводы LED–кристаллов через ограничительные резисторы.Управление режимами свечения светодиодных кристаллов происходит с помощью широтной-импульсной модуляции, где скважность импульсов определяет силу света. Программирование ШИМ–модулятора определяет итоговый цвет всего прибора или циклические режимы работы каждого цвета
