خلط ألوان RGB LED مع Arduino في Tinkercad: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

مشاريع تينكركاد »

لنتعرف على كيفية التحكم في مصابيح LED متعددة الألوان باستخدام مخرجات Arduino التناظرية. سنقوم بتوصيل RGB LED بـ Arduino Uno وإنشاء برنامج بسيط لتغيير لونه.

يمكنك المتابعة بشكل افتراضي باستخدام Tinkercad Circuits. يمكنك حتى مشاهدة هذا الدرس من داخل Tinkercad (يلزم تسجيل الدخول المجاني)! استكشف دائرة العينة (انقر فوق بدء المحاكاة لمشاهدة تغيير لون LED) وقم ببناء حقك بجواره. Tinkercad Circuits هو برنامج مجاني قائم على المستعرض يتيح لك إنشاء الدوائر ومحاكاتها. إنه مثالي للتعلم والتدريس والنمذجة.

نظرًا لأنك قد تكون جديدًا في استخدام اللوح ، فقد قمنا أيضًا بتضمين الإصدار السلكي من هذه الدائرة للمقارنة. يمكنك إنشاء أي من الطريقتين في محرر Tinkercad Circuits ، ولكن إذا كنت تقوم أيضًا ببناء دائرة بمكونات مادية ، فإن لوحة التجارب ستساعد دائرتك الافتراضية على الظهور كما هي.

ابحث عن هذه الدائرة على Tinkercad

اختياريا انتزاع اللوازم الإلكترونية الخاصة بك والبناء

إلى جانب Arduino Uno المادي ، وكابل USB ، ولوح التجارب ، و RGB LED ، والمقاومات (أي قيمة من 100-1K أوم ستفعل) ، وبعض أسلاك اللوح. ستحتاج أيضًا إلى جهاز كمبيوتر مزود ببرنامج Arduino المجاني (أو مكون إضافي لمحرر الويب).

يحتوي اللون الإضافي أو المستند إلى الضوء على ثلاثة ألوان أساسية: الأحمر والأخضر والأزرق. يمكن أن يؤدي مزج هذه الألوان الثلاثة بمستويات مختلفة من الشدة إلى إنشاء أي لون للضوء تقريبًا. تعمل مصابيح LED المتغيرة الألوان بنفس الطريقة ، لكن مصابيح LED كلها معًا في حزمة صغيرة نسميها RGB LED. لديهم أربع أرجل ، واحدة لكل لون وواحدة إما للأرضية أو للطاقة ، حسب التكوين. تسمى الأنواع "الكاثود المشترك" و "الأنود المشترك" على التوالي.

الخطوة 1: بناء الدائرة

ابحث عن هذه الدائرة على Tinkercad

في لوحة مكونات Tinkercad Circuits ، اسحب Arduino جديدًا ولوح التجارب على طول العينة ، وقم بإعداد لوح التجارب الخاص بك عن طريق توصيل Arduino 5V بسكة الطاقة و Arduino GND بالسكة الأرضية.

أضف RGB LED وضعه عبر أربعة صفوف مختلفة من اللوح. يحتوي RGB LED في جهاز المحاكاة على كاثود مشترك (سلبي ، أرضي) في ساقه الثانية ، لذلك قم بتوصيل هذا الصف / الدبوس بالأرض.

أضف ثلاثة مقاومات (اسحب جميع المقاومات الثلاثة أو أنشئ واحدة ثم انسخها / ألصقها) وانقلها إلى صفوف اللوح الخاصة بمسامير LED الثلاثة المتبقية ، وسد عبر فجوة مركز اللوح إلى ثلاثة صفوف منفصلة على الجانب الآخر.

قم بتوصيل الأسلاك من نهايات المقاومة المجانية وثلاثة من دبابيس Arduino القادرة على PWM ، والتي تتميز بعلامة

تيلدا (تمايل صغير).

قم بترتيب الأسلاك الخاصة بك عن طريق تعديل ألوانها (القائمة المنسدلة أو مفاتيح الأرقام) وإنشاء الانحناءات (انقر نقرًا مزدوجًا).

على الرغم من أنك قد تميل إلى دمج المقاوم واستخدامه على الدبوس المشترك ، فلا تفعل ذلك! يحتاج كل LED إلى المقاوم الخاص به لأنه لا يسحب بالضبط نفس مقدار التيار مثل بعضها البعض.

رصيد إضافي: يمكنك معرفة المزيد عن مصابيح LED في فئة Instructables LEDs والإضاءة المجانية.

الخطوة 2: كود خلط الألوان مع الكتل

في Tinkercad Circuits ، يمكنك بسهولة ترميز مشاريعك باستخدام الكتل. سنستخدم محرر الكود لاختبار الأسلاك وضبط لون LED. انقر فوق الزر "رمز" لفتح محرر التعليمات البرمجية.

يمكنك التبديل بين نموذج الكود والبرنامج الخاص بك عن طريق تحديد لوحة Arduino المعنية في طائرة العمل (أو القائمة المنسدلة أعلى محرر الكود).

اسحب كتلة إخراج RGB LED إلى برنامج فارغ واضبط القوائم المنسدلة لتتناسب مع المسامير التي قمت بتوصيلها سابقًا (11 و 10 و 9).

اختر لونًا وانقر فوق "بدء المحاكاة" لمشاهدة إضاءة RGB LED. إذا كان اللون لا يبدو صحيحًا ، فربما تحتاج إلى تبديل اثنين من دبابيس الألوان ، إما في الأسلاك أو في الرمز.

أنشئ عرضًا ضوئيًا ملونًا عن طريق تكرار كتلة إخراج RGB (انقر بزر الماوس الأيمن> تكرار) وتغيير اللون ، ثم إضافة بعض كتل الانتظار بينهما. يمكنك محاكاة العد التنازلي لمسار السباق ، أو تغيير الألوان لتتماشى مع أغنيتك المفضلة. تحقق أيضًا من كتلة التكرار - أي شيء تضعه بالداخل سيحدث بشكل متكرر لعدد محدد من المرات.

الخطوة 3: شرح كود اردوينو

عندما يكون محرر الكود مفتوحًا ، يمكنك النقر فوق القائمة المنسدلة الموجودة على اليسار وتحديد "Blocks + Text" للكشف عن كود Arduino الذي تم إنشاؤه بواسطة كتل التعليمات البرمجية.

الإعداد باطل()

{pinMode (11 ، الإخراج) ؛ pinMode (10 ، الإخراج) ؛ pinMode (9 ، الإخراج) ؛ } حلقة فارغة () {analogWrite (11، 255)؛ analogWrite (10 ، 0) ؛ analogWrite (9 ، 0) ؛ تأخير (1000) ؛ // انتظر 1000 مللي ثانية analogWrite (11 ، 255) ؛ analogWrite (10 ، 255) ؛ analogWrite (9 ، 102) ؛ تأخير (1000) ؛ // انتظر 1000 مللي ثانية}

بعد إعداد الدبابيس كمخرجات في الإعداد ، يمكنك رؤية استخدام الكود

analogWrite ()

كما في الدرس الأخير حول يتلاشى LED. يقوم بكتابة كل من الدبابيس الثلاثة بقيمة سطوع مختلفة ، مما ينتج عنه لون ممزوج.

الخطوة 4: بناء الدائرة المادية (اختياري)

لبرمجة Arduino Uno الفعلي ، ستحتاج إلى تثبيت البرنامج المجاني (أو البرنامج المساعد لمحرر الويب) ، ثم فتحه.

قم بتوصيل دائرة Arduino Uno عن طريق توصيل المكونات والأسلاك لتتناسب مع التوصيلات الموضحة في دوائر Tinkercad. إذا كان RGB LED المادي الخاص بك هو أنود شائع ، فيجب توصيل الدبوس الثاني بالطاقة بدلاً من الأرض ، ويتم عكس قيم السطوع من 0-255. للحصول على مزيد من التفاصيل حول العمل باستخدام لوحة Arduino Uno المادية الخاصة بك ، تحقق من فئة Instructables Arduino المجانية (تم وصف دائرة مماثلة في الدرس الثاني).

انسخ الكود من نافذة كود Tinkercad Circuits والصقه في رسم فارغ في برنامج Arduino ، أو انقر فوق زر التنزيل (السهم المتجه لأسفل) وافتح

الملف الناتج باستخدام Arduino.

قم بتوصيل كابل USB الخاص بك وحدد اللوحة والمنافذ في قائمة أدوات البرنامج.

قم بتحميل الكود وشاهد تغيير لون LED الخاص بك!

الخطوة 5: بعد ذلك ، حاول…

الآن بعد أن عرفت كيفية التحكم في RGB LEDs ، حان الوقت للاحتفال بإنجازاتك في الإخراج الرقمي والتناظري! باستخدام المهارات التي اكتسبتها من الدروس السابقة حول التحكم في العديد من مصابيح LED واستخدام analogWrite () للتلاشي ، قمت بإنشاء بكسل واحد تمامًا مثل (أصغر بكثير) الموجود داخل شاشات جهازك المحمول والتلفزيون والكمبيوتر.

حاول تغطية LED الخاص بك بمواد منتشرة مختلفة لتغيير جودة الإضاءة. يمكنك تجربة صنع ناشرات LED من أي شيء يسمح بمرور الضوء ، مثل كرات تنس الطاولة أو تعبئة ألياف البوليستر أو الطباعة ثلاثية الأبعاد.

بعد ذلك في رحلة Arduino ، حاول تعلم اكتشاف الإدخال باستخدام أزرار الضغط و

قراءة رقمية ()

يمكنك أيضًا تعلم المزيد من مهارات الإلكترونيات من خلال فصول Instructables المجانية على Arduino ، والإلكترونيات الأساسية ، ومصابيح LED والإضاءة ، والطباعة ثلاثية الأبعاد ، والمزيد.