Pārslēdziet RGB gaismas diodi caur krāsu spektru, izmantojot Raspberry Pi 2 un Scratch: 11 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Atjaunināšanas piezīmes ceturtdien, 2016. gada 25. februārī: esmu uzlabojis Scratch programmu un pārveidojis pamācību.

Sveiki, puiši, ar šo projektu es gribēju izmantot Scratch, lai RGB gaismas diodi izlaistu cauri krāsu spektram.

Ir daudz projektu, kas to dara ar Arduino, tāpēc man bija interesanti redzēt, vai es varētu iegūt pienācīgu rezultātu ar Raspberry Pi.

Mans pirmais mēģinājums ar šo pamācību nebija ļoti labs, tāpēc esmu veicis nedaudz vairāk pētījumu un domāju, ka man ir kaut kas, kas darbojas labāk. Kad es izskatīju dažus Arduino projektus, lai mēģinātu saprast, kur es kļūdījos savā sākotnējā programmā, es nejauši uzgāju absolūti lielisku Arduino skriptu, ar kuru es jūs beigās saistīšu. Mēs ar draugu Endrjū pavadījām pēcpusdienu, pārveidojot to par skrāpējumiem. Mēs esam ar to darījuši visu iespējamo, un es ceru, ka jūs to izmēģināsit.

Šis projekts ir turpinājums manam pamācībai par gaismas diodes spilgtuma maiņu, izmantojot pogas un skrāpējumus, kurus varat atrast šeit:

www.instructables.com/id/PWM-Based-LED-Cont…

Saite uz sākotnējo Arduino skici, kuras pamatā bija mana Scratch programma:

www.arduino.cc/en/Pamācība/DimmingLEDs autors Clay Shirky

1. darbība: apkopojiet lietas, kas jums būs nepieciešamas šim projektam

Jums nepieciešamās sastāvdaļas:

Raspberry Pi ar Raspian operētājsistēmu un interneta savienojumu

1 x maizes dēlis

1 x RGB LED (kopējais katods)

3 x 330 omu rezistori (oranži oranži brūni)

4 x vīriešu/sieviešu maizes kabeļa kabeļi

1 x vīriešu/vīriešu maizes kabeļa kabelis (vai neliels viena kodola džemperis, ja tāds ir)

2. darbība. Izpratne par to, ko dara RGB gaismas diodes kājas

Paņemiet savu RGB LED un paskatieties uz kājām, jūs pamanīsit, ka viena kāja ir garāka par visām pārējām. Virziet gaismas diodi tā, lai šī garākā kāja būtu pa kreisi.

1. tapu izmanto, lai LED spīdētu SARKANI

2. tapa ir zemējuma tapa

3. tapa padara LED zaļo

4. tapa liek LED mirdzēt ZILĀ krāsā

RGB gaismas diodei, kuru es izmantoju, ir kopīgs katods, kas būtībā nozīmē, ka jūs savienojat tās zemes kāju ar Raspberry Pi zemējuma tapu, lai tā darbotos.

3. solis: 330 omu rezistoru un zemes džempera kabeļa ievietošana maizes plāksnē

Lai diagrammā viss būtu labi saskatāms, mēs varam novietot rezistorus un zemējuma kabeli tur, kur tiem vispirms jābūt. Rezistoriem nav polaritātes, tāpēc nav svarīgi, kādā virzienā tie iet.

Piezīme: Kāpēc mums ir nepieciešami trīs rezistori vienai gaismas diodei?

Padomājiet par RGB LED kā 3 dažādas gaismas diodes, kas ir apvienotas vienā. Ja ķēdē mums būtu 3 atsevišķas gaismas diodes, mēs katram izmantotu rezistoru, un tāpēc mums ir nepieciešams rezistors katrai RGB gaismas diodes krāsu daļai.

4. solis: LED pievienošana mūsu ķēdei

Tagad mums ir ievietoti rezistori un zemējuma kabelis, mēs varam uzstādīt savu LED maizes dēļa ķēdē. Virziet gaismas diodi tā, lai garākā kāja būtu pa kreisi.

Viegli nedaudz sadaliet kājas, lai tās varētu pievienoties maizes dēlim, pārliecinoties, ka katra kāja atrodas vienā līnijā ar atbilstošo rezistoru.

Garākajai kājai (2. kājiņai) jāatbilst melnajam zemējuma kabelim.

5. solis: kabeļu piestiprināšana pie maizes dēļa 1. daļa: zemes pieslēgšana

Vispirms savienosim zemi no Raspberry Pi ar LED kāju.

Savā diagrammā es esmu pievienojis vīriešu/sieviešu kabeli no Raspberry GPIO 6. tapas pie maizes dēļa zemes sliedes, lai savienotu gaismas diodes zemo kāju ar Raspberry Pi.

Atsauces karte parāda Raspberry Pi GPIO tapas izkārtojumu. 40 kontaktu GPIO attēla labajā pusē ir paredzēts Raspberry Pi 2, kuru es izmantoju, lai veiktu šo projektu.

6. darbība: kabeļu piestiprināšana pie maizes dēļa 2. daļa: sarkanās gaismas diodes kājas pievienošana

Ievietojiet kabeļa ārējo galu caurumā, kas atrodas tieši virs rezistora kreisajā pusē, un piespiediet kabeļa iekšējo galu uz GPIO17 (pin11) uz Raspberry Pi.

Atsauces karte GPIO tapām palīdzēs jums atrast pareizo tapu.

7. solis: kabeļu piestiprināšana pie maizes dēļa 3. daļa: zaļās gaismas diodes kājas pievienošana

Ievietojiet kabeļa ārējo galu caurumā, kas atrodas tieši virs rezistora vidū, un piespiediet kabeļa iekšējo galu uz GPIO18 (pin12) uz Raspberry Pi.

Atsauces karte GPIO tapām palīdzēs jums atrast pareizo tapu.

8. darbība: kabeļu piestiprināšana pie maizes dēļa 4. daļa: zilās gaismas diodes kājas pievienošana

Ievietojiet kabeļa ārējo galu caurumā tieši virs rezistora labajā pusē un piespiediet kabeļa iekšējo galu uz GPIO27 (pin13) uz Raspberry Pi.

Atsauces karte GPIO tapām palīdzēs jums atrast pareizo tapu.

9. darbība. Programmēšana no nulles: ķēdes pārbaude

Kad es pirmo reizi piesaistīju šo projektu, es biju nedaudz neuzmanīgs un sajaucu savus krāsu kabeļus, kas nozīmēja, ka, kad es gribēju, lai iedegas sarkans, tā vietā iedegās zaļš, tāpēc es uzrakstīju vienkāršu programmu, lai pārbaudītu, vai viss ir pareizi pieslēgts.

LED testu kontrolē 3 atslēgu pāri

A un Z vadība ir SARKANA, A ieslēdz sarkanu, Z izslēdz sarkanu

S un X vadība ir ZAĻA, S ieslēdz zaļu, X izslēdz zaļu

D un C vadība ZILA, D ieslēdz zilu, C izslēdz zilu

Iestatot tapu uz augstu, gaismas diode iedegas, iestatot to uz zemu, LED izslēdzas.

Lejupielādējiet programmu un pārbaudiet ķēdi, ja vēlaties būt pārliecināts, ka tā ir pareizi savienota.

10. solis: programmēšana no nulles: ko es gribēju darīt ar RGB LED

Programmēšana programmā Scratch ir jauka pieredze. Tam ir klikšķa un vilkšanas interfeiss, un tas ir diezgan intuitīvs. Lai gan tas galvenokārt tika izveidots, lai iepazīstinātu bērnus ar programmēšanu, es patiesībā domāju, ka tā ir diezgan noderīga programmēšanas vide, kā, manuprāt, ir parādīts kodā, kas kontrolē LED manā projektā.

Tātad, es gribēju, lai tas notiktu:

Krāsu maiņa tiks veikta trīs posmos:

Pirmajā posmā mēs sākam ar sarkanu maksimumu un zaļo un zilo - ļoti mazā līmenī.

Pēc tam mēs sākām samazināt sarkanā spilgtumu par -1, vienlaikus palielinot zaļā spilgtumu par 1.

Mēs izmantojām cilpas skaitītāju, lai ierobežotu, cik reizes tas notika.

Kad cilpas skaitītājs sasniedza 255, mēs sākām otro fāzi.

Otrajā fāzē zaļā krāsa būs maksimālā, sarkanā un zilā - zemā līmenī.

Mēs pazeminām zaļo spilgtumu par -1, vienlaikus palielinot blūza spilgtumu par 1.

Mūsu cilpas skaitītājs otrajai fāzei tika iestatīts uz 509.

Kad tas sasniegs 509, mēs sāksim trešo posmu.

Trešajā fāzē zilā krāsa ir maksimālā spilgtumā, bet zaļā un sarkanā - zemā līmenī.

Mēs sākam samazināt zilo spilgtumu par -1, vienlaikus palielinot sarkano spilgtumu par 1.

Kad cilpas skaitītājs sasniedza 763, cikls sāksies no jauna 1. fāzē.

Mums ir trīs mainīgie redVal, greenVal un blueVal, lai saglabātu katras krāsas spilgtuma līmeņa vērtības, un pēc tam šīs vērtības tiek nosūtītas uz pareizajām GPIO tapām, lai pieslēgtu gaismas diodes kājām, lai iestatītu katras krāsas spilgtuma vērtību, kas savukārt dod mums vēlamo krāsu sajaukumu.

Un tas ir mans mēģinājums pārvietoties pa krāsu spektru, izmantojot RGB LED un Scratch.

Ja jums ir Arduino un jūs izpildāt skici, kuru es saistīju un kas iedvesmoja mani uzrakstīt Scratch versiju, jūs redzēsit, ka krāsa vispār nemirgo. Es neesmu pilnīgi pārliecināts, kāpēc Scratch versija tik daudz mirgo. Man ir aizdomas, ka Arduino labāk pārvalda PWM, bet, ja manā kodā redzat kaut ko, kas ir jāuzlabo, es tiešām būtu pateicīgs, ja veltītu laiku man to pateikt.

Paldies, ka izlasījāt manu pamācību, un es ceru, ka jums būs lieliska diena!

11. darbība. Scratch programmas ekrānuzņēmums

Ja vēlaties pats to programmēt, šeit ir rūpīgi apskatīts izkārtojums.