Arduino RGB krāsu atlasītājs - izvēlieties krāsas no reālās dzīves objektiem: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Tinkercad projekti »

Viegli izvēlieties krāsas no fiziskiem objektiem, izmantojot šo uz Arduino balstīto RGB krāsu atlasītāju, ļaujot jums atjaunot krāsas, kuras redzat reālā dzīves objektos savā datorā vai mobilajā tālrunī. Vienkārši nospiediet pogu, lai skenētu objekta krāsu, izmantojot lētu TCS34725 krāsu sensora moduli, un jums tiks norādītas RGB krāsu vērtības, kā arī norādītā krāsa RGB gaismas diodē.

Ja jums patīk šī pamācība, lūdzu, balsojiet par to konkursā Make It Glow.

Esmu izstrādājis vienkāršu 3D drukātu korpusu elektronikai, lai padarītu ierīci pārnēsājamu, vienkārši pievienojiet to USB portam, lādētājam vai strāvas bankai, lai to ieslēgtu. Jūs varat arī mainīt dizainu, lai tajā būtu akumulators, lai tas būtu vēl pārnēsājamāks.

Es parasti cenšos izmantot Arduino Uno, jo šī ir viena no visplašāk izmantotajām Arduino plāksnēm, taču, lai padarītu šo ierīci pārnēsājamu, tā ir veidota ap Arduino Pro Micro plati. Tomēr to var viegli pielāgot darbībai lielākajā daļā citu ar Arduino saderīgu dēļu ar pietiekamu IO, piemēram, Uno, Leonardo vai Mega.

Šajā rokasgrāmatā tiek pieņemts, ka esat strādājis ar Arduino mikrokontrolleri, pirms zināt Arduino programmēšanas pamatus un pievienojat tam LCD paneli. Ja to nedarāt, sekojiet saistītajām rokasgrāmatām, lai iegūtu plašāku informāciju un padziļinātu skaidrojumu.

Piegādes

• Arduino Pro Micro (vai cits) - pērciet šeit
• TCS34725 RGB sensors - pērciet šeit
• 16 x 2 LCD panelis - pērciet šeit
• Spiedpoga - pērc šeit
• 2 x 10K rezistori - pērciet šeit
• 3 x 220Ω rezistori - pērciet šeit
• 470Ω rezistors - pērciet šeit
• RGB LED - pērciet šeit
• 7 kontaktu sieviešu galvenes sloksne (sagriezta garumā) - pērciet šeit
• 10K potenciometrs - pērciet šeit
• Maizes dēlis un džemperi testēšanai - pērciet šeit
• 3D printeris un balts/melns kvēldiegs (pēc izvēles mājokļiem) - šis tiek izmantots

Papildus tiem jums būs nepieciešami pamata rīki darbam ar elektroniku, tostarp lodāmurs, ja pastāvīgi veidojat ķēdi lietošanai kamerā.

1. darbība: RGB krāsu atlasītāja pārbaudes ķēdes pievienošana

Vienmēr ir laba ideja vispirms savākt komponentus uz maizes dēļa, lai tos pārbaudītu un pārliecinātos, ka jūsu ķēde un programmatūra darbojas pareizi, pirms veicat pielodētus savienojumus.

Sastāvdaļas ir savienotas ar maizes dēli, kā parādīts shēmā.

Neviens no šiem savienojumiem starp komponentiem un Arduino nav nekas īpaši atšķirīgs vai dīvains, tās ir tipiskas pamata shēmas konfigurācijas, lai savienotu LCD, spiedpogu un gaismas diodes ar Arduino.

10K rezistori tiek izmantoti spiedpogas savienošanai, bet 220Ω rezistori - krāsu sensoru gaismas diodēm un sarkanās un zilās RGB gaismas diodes. 470Ω rezistors tiek izmantots LED zaļajai kājiņai, lai nedaudz samazinātu tā spilgtumu un radītu reālistiskākas krāsas.

RGB krāsu sensors ir savienots ar Arduino, izmantojot vienkāršo I2C interfeisu. Pārliecinieties, vai šim interfeisam izmantojat pareizās tapas, ja izmantojat citu dēli. To kontrolē, izmantojot Adafruit bibliotēku, kas apskatīta kodu sadaļā.

Ja izmantojat citu Arduino plāksni, pārliecinieties, vai katrai tapai ir tāda pati funkcionalitāte kā Pro Micro. Piemēram, RGB gaismas diodes vadīšanai jums ir nepieciešamas tapas ar iespējotu PWM, lai simulētu izvēlēto RGB krāsu.

2. solis: Arduino RGB krāsu atlasītāja programmēšana

Tagad, kad esat savācis komponentus uz maizes dēļa un izveidojis nepieciešamos savienojumus, varat ielādēt kodu savā Arduino, izmantojot datoru, un pārbaudīt, vai komponenti darbojas pareizi.

Pirms pievienojat USB kabeli Arduino, vēlreiz pārbaudiet visus savienojumus, lai pārliecinātos, ka tie ir pareizi. USB kabelis baro plati un pievienotos komponentus, kas var tikt sabojāti, ja tie nav pareizi pievienoti.

Šī konkrētā dēlis, Arduino Pro Micro, kad tas ir savienots ar datoru, darbojas kā Leonardo, tāpēc pārliecinieties, ka Arduino IDE esat izvēlējies pareizo tāfeles veidu, pretējā gadījumā, mēģinot augšupielādēt kodu, jūs saņemsit kļūdas.

Šeit ir saite uz RGB krāsu atlasītāja kodu: Lejupielādējiet RGB krāsu atlasītāja kodu

Kods satur komentārus, lai izskaidrotu, ko katra sadaļa dara. Krāsu identifikācija un LED daļa ir balstīta uz Adafruit colorview piemēra kodu. Ja vēlaties izmēģināt sava koda uzrakstīšanu, tas ir noderīgs piemērs, ar kuru strādāt un sākt.

Jums būs jāinstalē Adafruit bibliotēkas. To var viegli izdarīt, IDE noklikšķinot uz Rīki -> Pārvaldīt bibliotēkas un pēc tam meklēšanas joslā ierakstot “Adafruit TCS” un instalējot atrasto bibliotēku.

Dažas lietas, kurām jāpievērš uzmanība kodā:

LCD piešķirtās tapas ir dīvainā secībā (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7). Es parasti cenšos noturēt tapas secīgi, bet šajā piemērā tās ir nedaudz sajauktas divu lietu dēļ, viena tāpēc, ka man vajadzēja apiet gaismas diodes PWM tapas, bet otrā - tāpēc, ka Pro Micro tapas nav visas secīgā secībā.

Krāsu sensora gaismas diode un spiedpoga ir savienotas ar Pro Micro analogo ieeju un tiek izmantotas kā digitālais IO, jo nebija pieejams pietiekami daudz digitālo IO tapu. Tie kodā joprojām ir definēti kā standarta digitālās IO tapas.

Ir īsa kārtība, kā iedarbināt gaismas diode starp sarkano, zaļo un zilo. Tas ir tikai vizuāls efekts, kura izpilde prasa apmēram 1,5 sekundes, un to var noņemt, ja vēlaties, lai krāsu atlasītājs sāktu darboties ātrāk.

Programma nepārsniegs iestatīšanu, ja tā neveidos savienojumu ar krāsu sensoru; ja tā nevar izveidot savienojumu, tā LCD ekrānā parādīsies kā “Sensora kļūda”. Ja iedegas gaismas diode, kas norāda sensora jaudu, tad pārbaudiet SDA un SCL savienojumus un to, ka izmantojat pareizās Arduino tapas.

Gamma tabula vienkārši pārveido izmērītās RGB vērtības no sensora par vērtībām, kā rezultātā tiks reālistiskāk atspoguļota faktiskā krāsa ar LED, tas ir tikai, lai uzlabotu LED vizualizācijas efektu un neietekmētu izmērītās RGB vērtības.

Pēc tam kods gaida, līdz spiedpogas ievade nolasīs no attiecīgā sensora un parādīs vērtības LCD un caur LED. Trīs cikla aizkavi, ja paziņojums ir vienkārši, lai izvairītos no atkārtotu lasījumu veikšanas, pirms poga atkal tiek atlaista, jo faktiskais nolasīšanas un cikla laiks būtu aptuveni 100 ms, varat arī spēlēties ar šīm vērtībām, ja vēlaties izvēlēties ātrāk vai lēnāk.

3. darbība. Komponentu uzstādīšana korpusā

Lai izveidotu noderīgu un pārnēsājamu ierīci, es nolēmu komponentus lodēt kopā un uzstādīt vienkāršā 3D drukātā korpusā.

Šādas sarežģītības ķēde, iespējams, būtu jāprojektē uz PCB, taču lielākajai daļai cilvēku nav piekļuves PCB ražošanas pakalpojumiem, tāpēc esmu pieķēries komponentu lodēšanai kopā ar lentes kabeļa sekcijām.

4. solis: 3D izdrukājiet korpusu

Krāsu atlasītājam es izveidoju pamata taisnstūra korpusu, 3D drukas failus var lejupielādēt šeit. Varat arī kļūt radošs un mainīt dizainu, lai tas atbilstu jūsu komponentiem un tam, kā jūs izmantosit savu krāsu atlasītāju.

Krāsu sensors atrodas aizmugurē, lai jūs varētu turēt ierīci virs objekta un izvēlēties krāsu ar nolasījumu, kas parādīts priekšpusē.

Es apdrukāju korpusu, izmantojot baltu PLA un 20% pildījumu, es izvairītos no krāsaina pavediena izmantošanas aizmugurējā panelī, jo jūs nevēlaties ievadīt atstaroto krāsaino gaismu uz izvēlētās virsmas.

Korpusa izmēri ir aptuveni 110 mm (4,3 collas) x 46 mm (1,8 collas) x 20 mm (0,78 collas) ar abām pusēm. Katra puse ir 10 mm (0,39 collas) augsta.

5. solis: pielodējiet ķēdi

Kad esat 3D izdrukājis korpusu, jums būs priekšstats par to, kur ir uzstādītas visas sastāvdaļas, un cik ilgi jāveido pielodētie lentes kabeļu savienojumi.

Sāciet ar katra komponenta lodēšanu savā Arduino, noņemot to no maizes dēļa, un mēģiniet noņemt komponentus, lai vienlaikus izveidotu pilnu ķēdi.

Piemēram, sāciet ar LED ķēdi un pielodējiet rezistorus pie gaismas diodes un pēc tam pievienojiet tos Arduino, pirms noņemat spiedpogas komponentus. Tādā veidā jūs varēsit izsekot komponentiem un pārliecināties, ka tos atsevišķi savienojat ar pareizajām Arduino ieejām un izejām.

Rūpējieties par LCD paneli un krāsu sensoru, lai pārliecinātos, ka veicat savienojumus ar pareizajiem Arduino IO portiem.

Krāsu sensora savienojumus var pielodēt uz 7 kontaktu sieviešu galvenes sloksnes (nogrieziet 8 kontaktu galvenes sloksni līdz 7 tapām), lai to varētu pieslēgt caur korpusa aizmugurējo daļu. Tas tikai ļauj pareizi atdalīt abas puses, ja tās ir jāatver. Jūs varat arī lodēt tieši pie krāsu sensora ar lentes kabeļa daļu, tikai pirms savienojumu lodēšanas pārliecinieties, vai lentes kabelis iet cauri korpusa spraugai.

Ir vairāki savienojumi, kas jāizveido ar GND un 5V, un tas atvieglo lodēšanu, savienojot tos ar lielākiem centrālajiem punktiem, nevis mēģinot tos visus pielodēt uz abām Arduino tapām. Es tos visus savienoju ar LCD potenciometra abām ārējām kājām, jo tas atrodas aptuveni korpusa centrā, un tam ir vislielākā virsma savienojumu izveidošanai.

Kad esat veicis visus savienojumus un esat apmierināts ar lentes kabeļa garumu. Pirms komponentu uzstādīšanas korpusā mēģiniet vēlreiz ieslēgt ķēdi, lai pārbaudītu, vai viss darbojas pareizi. Pārliecinieties, ka neviena no sastāvdaļām vai atklātajiem spailēm nepieskaras viens otram, kas var izraisīt īssavienojumu. Lai izvairītos no īssavienojumiem, starp komponentiem, iespējams, būs jāpievieno nedaudz izolācijas lentes vai papīra.

Ja jūsu ķēde darbojas pareizi, jūs varat uzstādīt komponentus 3D drukātajā korpusā.

6. darbība: komponentu uzstādīšana korpusā

Pēdējais solis ir komponentu uzstādīšana korpusā. Sastāvdaļu montāžai izmantoju karsta kausējuma līmes pistoli, var izmantot arī epoksīdu vai nelielu daudzumu superlīmes.

Krāsu sensoru var pielīmēt dobumā, kas atrodas korpusa aizmugurē, un tapas galviņas sloksne ir pielīmēta korpusa iekšpusē. Sievietes galvenes sloksne tiks izmantota sensora pievienošanai ķēdei.

Piespiediet pogu, LCD un LED caur caurumiem priekšējā panelī un pielīmējiet tos korpusa iekšpusē.

Jūsu Arduino cieši jāiederas pamatnes spraugā, un tai nevajadzētu prasīt līmi, lai to noturētu vietā, bet, ja tā ir, pārliecinieties, ka nelieciet līmi uz tāfeles aizmugurē esošajām sastāvdaļām. Drīzāk ielieciet līmi gar dēļa malām.

Mikro USB portam jābūt viegli pieejamam caur korpusa sāniem.

Līmējiet abas puses kopā, kā vadlīnijas izmantojot abos stūros esošās tapas. Tiem vajadzētu cieši saspiesties un palīdzēt turēt abas puses kopā. Pārliecinieties, ka neviens no jūsu rezistoru, gaismas diodes vai potenciometra atklātajiem spailēm vai vadiem nepieskaras kaut kam citam jūsu ķēdē, kā minēts iepriekš, jūs varat izmantot izolācijas lenti vai papīru, lai atdalītu komponentus - esmu izmantojis dzeltenu lenti aizmugurē no LCD.

7. darbība. RGB krāsu atlasītāja izmantošana

Lai izmantotu krāsu atlasītāju, pievienojiet mikro USB kabeli krāsu atlasītāja sānos esošajam portam, lai to ieslēgtu.

Palaišanas secībai vajadzētu darboties, un tad jūs varēsit izvēlēties krāsu, kas norādīta ar krāsu atlasītāju.

Novietojiet sensoru virs krāsas, kuru vēlaties izvēlēties, un pēc tam nospiediet pogu, lai izvēlētos krāsu. Sensora gaismas diodei vajadzētu iedegties īsā laikā, pēc tam LCD ekrānā tiks parādīts RGB rādījums, un gaismas diode mainīsies, lai atspoguļotu izvēlēto krāsu.

RGB gaismas diode ir paredzēta, lai norādītu uz identificēto krāsu. Tas ir tikai ātrs veids, kā pārbaudīt, vai sensors ir ieguvis pareizo krāsu un vai tas ne vienmēr ir precīzs krāsas attēlojums LED ierobežojumu dēļ. Piemēram, tie nevar parādīt melnus vai pelēkus, jo faktiskais LED materiāls ir balts un var radīt gaismu tikai krāsu reproducēšanai. Šī paša iemesla dēļ tumšākas krāsas arī netiek labi parādītas LED.

Ja jums patika šī pamācība, lūdzu, balsojiet par to konkursā Make It Glow.

Apskatiet manu emuāru, lai iegūtu vairāk Arduino apmācību, projektu un ideju.

Otrās vietas ieguvējs konkursā Make it Glow