Zgjedhësi i ngjyrave Arduino RGB - Zgjidhni ngjyrat nga objektet e jetës reale: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Projektet Tinkercad »

Zgjedhni me lehtësi ngjyrat nga objektet fizike me këtë përzgjedhës ngjyrash RGB të bazuar në Arduino, duke ju mundësuar që të rikrijoni ngjyrat që shihni në objektet e jetës reale në kompjuterin tuaj ose celularin tuaj. Thjesht shtypni një buton për të skanuar ngjyrën e objektit duke përdorur një modul të lirë të sensorit të ngjyrave TCS34725 dhe ju jepen vlerat e ngjyrave RGB si dhe një tregues i ngjyrës së matur në një LED RGB.

Nëse ju pëlqen ky udhëzues, ju lutemi votoni për të në Konkursin Make It Glow.

Unë kam krijuar një rrethim të thjeshtë të printuar 3D për pajisjet elektronike për ta bërë pajisjen të lëvizshme, thjesht lidheni atë në një port USB, ngarkues ose bankë energjie për ta fuqizuar atë. Ju gjithashtu mund të modifikoni modelin për të akomoduar një bateri për ta bërë atë edhe më të lëvizshëm.

Unë zakonisht përpiqem të përdor një Arduino Uno pasi kjo është një nga bordet më të përdorura Arduino, por për ta bërë këtë pajisje të lëvizshme, ajo është projektuar rreth një bordi Arduino Pro Micro. Sidoqoftë, mund të përshtatet lehtësisht për të funksionuar në shumicën e bordeve të tjerë të pajtueshëm me Arduino me IO të mjaftueshëm, siç janë Uno, Leonardo ose Mega.

Ky udhëzues supozon se keni punuar me një mikrokontrollues Arduino para se të njihni bazat e programimit të Arduino dhe lidhjen e një paneli LCD me të. Nëse jo, ndiqni udhëzuesit e lidhur për më shumë informacion dhe shpjegime të thella.

Furnizimet

• Arduino Pro Micro (Ose Tjera) - Blini Këtu
• Sensori TCS34725 RGB - Blini Këtu
• Paneli LCD 16 x 2 - Blini Këtu
• Pushbutton - Blini Këtu
• 2 Rezistenca 10K - Blini Këtu
• 3 rezistente 220Ω - Blini Këtu
• Rezistencë 470Ω - Blini Këtu
• RGB LED - Blini Këtu
• 7 Pin Femra Header Strip (Prerë në Gjatësi) - Blini Këtu
• Potenciometër 10K - Blini Këtu
• Breadboard & Jumpers for Testing - Blini Këtu
• Printer 3D & Fijet e Bardhë/Zi (Opsionale për Strehim) - Ky Përdoret

Përveç këtyre, do t'ju nevojiten mjete bazë për të punuar me elektronikë, përfshirë një hekur bashkues, nëse jeni duke ndërtuar përgjithmonë qarkun tuaj për përdorim në një rrethim.

Hapi 1: Lidhja e qarkut të testimit të zgjedhësit të ngjyrave RGB

Alwaysshtë gjithmonë një ide e mirë që së pari të grumbulloni përbërësit tuaj në një tabelë për t'i testuar ato dhe të siguroheni që qarku dhe softueri juaj të punojnë si duhet para se të bëni ndonjë lidhje të bashkuar.

Komponentët janë të lidhur në tabelën e bukës siç tregohet në diagramin e qarkut.

Nuk ka asgjë veçanërisht të ndryshme ose të çuditshme me ndonjë nga këto lidhje midis komponentëve dhe Arduino, ato janë konfigurime tipike të qarkut bazë për lidhjen e një LCD, butoni dhe LED në Arduino.

Rezistencat 10K përdoren për lidhjen e butonit dhe rezistorët 220Ω për LED të sensorit të ngjyrës dhe këmbët e kuqe dhe blu të LED RGB. Rezistenca 470Ω përdoret për pjesën e gjelbër të LED për të zvogëluar shkëlqimin e saj pak për të krijuar ngjyra më realiste.

Sensori i ngjyrave RGB është i lidhur me Arduino duke përdorur ndërfaqen e thjeshtë I2C. Sigurohuni që po përdorni kunjat e sakta për këtë ndërfaqe nëse përdorni një tabelë tjetër. Ajo kontrollohet duke përdorur bibliotekën Adafruit të diskutuar në pjesën e kodit.

Nëse jeni duke përdorur një bord tjetër Arduino, sigurohuni që të keni të njëjtin funksionalitet në secilën kunj siç përdoret në Pro Micro. Për shembull, keni nevojë për kunja të aktivizuara me PWM për kontrollin e LED RGB në mënyrë që të simuloni ngjyrën e zgjedhur RGB.

Hapi 2: Programimi i zgjedhësit tuaj të ngjyrave Arduino RGB

Tani që i keni mbledhur komponentët tuaj në tabelën e bukës dhe keni bërë ndërlidhjet e kërkuara, mund të ngarkoni kodin në Arduino tuaj duke përdorur kompjuterin tuaj dhe të kontrolloni që përbërësit të punojnë si duhet.

Kontrolloni përsëri të gjitha lidhjet tuaja para se të lidhni kabllon USB në Arduino tuaj për t'u siguruar që ato janë të sakta. Kablloja USB fuqizon bordin dhe përbërësit e lidhur të cilët mund t'i dëmtojnë ato nëse nuk janë të lidhur siç duhet.

Ky bord i veçantë, Arduino Pro Micro vepron si Leonardo kur lidhet me kompjuterin tuaj, prandaj sigurohuni që të zgjidhni llojin e duhur të bordit në Arduino IDE, përndryshe do të merrni gabime kur provoni dhe ngarkoni kodin.

Këtu keni një lidhje me kodin e zgjedhësit të ngjyrave RGB: Shkarkoni kodin e zgjedhësit të ngjyrave RGB

Kodi përmban komente për të shpjeguar se çfarë po bën secila pjesë. Identifikimi i ngjyrave dhe pjesa LED bazohet në kodin shembull të shikimit të ngjyrave Adafruit. Nëse dëshironi të provoni të shkruani kodin tuaj, atëherë ky është një shembull i dobishëm për të punuar dhe për të filluar.

Ju do të duhet të keni të instaluar bibliotekat Adafruit. Kjo bëhet lehtësisht duke klikuar në Mjetet -> Menaxhoni Bibliotekat në IDE -në tuaj dhe pastaj shtypni "Adafruit TCS" në shiritin e kërkimit dhe instaloni bibliotekën e gjetur.

Disa gjëra për tu parë në kod:

Kunjat e caktuara për LCD janë në një mënyrë të çuditshme (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7). Unë zakonisht përpiqem t'i mbaj kunjat radhazi, por në këtë shembull ato janë pak të përziera për shkak të dy gjërave, një sepse më duhej të punoja rreth kunjave PWM për LED dhe e dyta sepse kunjat në Pro Micro nuk janë të gjitha në renditje të njëpasnjëshme.

Sensori i ngjyrave LED dhe butoni janë të lidhur me hyrjet analoge të Pro Micro, duke u përdorur si IO dixhitale, pasi nuk kishte mjaft kunja dixhitale të IO në dispozicion. Ato ende përcaktohen në kod si kunja standarde dixhitale të IO.

Ekziston një rutinë e shkurtër për të zbehur LED midis të kuqes, jeshilës dhe bluut kur filloni. Ky është vetëm një efekt vizual i cili kërkon rreth 1.5 sekonda për të kaluar dhe mund të hiqet nëse dëshironi që zgjedhësi juaj i ngjyrave të fillojë më shpejt.

Programi nuk do të përparojë para konfigurimit nëse nuk krijon një lidhje me sensorin e ngjyrave, do të shfaqet si "Gabim Sensori" në LCD -në tuaj nëse nuk mund të krijojë një lidhje. Nëse LED po ndizet, duke treguar fuqinë e sensorit, atëherë kontrolloni lidhjet tuaja SDA dhe SCL dhe se po përdorni kunjat e duhura Arduino.

Tabela gama thjesht konverton vlerat e matura të RGB nga sensori në vlera të cilat do të rezultojnë në një paraqitje më realiste të LED -it të ngjyrës aktuale, kjo është vetëm për të përmirësuar efektin e vizualizimit LED dhe nuk ka efekt në vlerat e matura të RGB të shfaqura Me

Kodi pastaj pret që hyrja e butonit të marrë një lexim nga sensori i atëhershëm dhe të shfaqë vlerat në LCD dhe përmes LED. Tre vonesat në lak nëse deklarata është thjesht për të shmangur marrjen e leximeve të përsëritura para se butoni të lëshohet përsëri pasi koha aktuale e leximit dhe ciklit do të ishte rreth 100ms, gjithashtu mund të luani me këto vlera nëse dëshironi të bëni zgjedhësin tuaj më shpejt ose më ngadalë.

Hapi 3: Instalimi i përbërësve në mbyllje

Në mënyrë që të bëj një pajisje të dobishme dhe të lëvizshme, vendosa të bashkoj përbërësit së bashku dhe t'i montoj ato në një rrethim të thjeshtë të printuar 3D.

Një qark i këtij kompleksiteti ndoshta duhet të dizajnohet në një PCB, por shumica e njerëzve nuk kanë qasje në shërbimet e prodhimit të PCB kështu që unë kam ngecur në bashkimin e përbërësve së bashku me pjesët e kabllit të shiritit.

Hapi 4: Shtypni 3D Shtojcën

Kam krijuar një strehë themelore drejtkëndore për zgjedhësin e ngjyrave, skedarët e printimit 3D mund të shkarkohen këtu. Ju gjithashtu mund të bëheni krijues dhe të ndryshoni modelin për të përshtatur përbërësit tuaj dhe mënyrën se si do të përdorni zgjedhësin tuaj të ngjyrave.

Sensori i ngjyrave është në pjesën e pasme në mënyrë që të mund ta mbani pajisjen mbi një objekt dhe të zgjidhni ngjyrën me leximin e treguar në pjesën e përparme.

Unë e printova strehimin duke përdorur PLA të bardhë dhe mbushje 20%, do të shmangja përdorimin e një fije me ngjyrë për panelin e pasmë pasi nuk doni të futni dritë me ngjyrë të reflektuar në sipërfaqen që po zgjidhni.

Dimensionet e strehimit janë afërsisht 110mm (4.3”) x 46mm (1.8”) x 20mm (0.78”) me të dyja gjysmat e montuara. Çdo gjysmë është 10 mm (0.39 ) e lartë.

Hapi 5: Saldoni qarkun

Pasi të keni shtypur 3D strehimin, do të keni një ide se ku janë montuar të gjithë përbërësit dhe sa kohë duhet të bëni lidhjet e kabllit të fjongo të bashkuar.

Filloni duke bashkuar secilin komponent në Arduino -n tuaj ndërsa e hiqni nga pjata e bukës dhe përpiquni të hiqni përbërësit për të krijuar një qark të plotë në të njëjtën kohë.

Për shembull, filloni me qarkun LED dhe lidhni rezistencat në LED dhe pastaj lidheni ato me Arduino para se të hiqni përbërësit e butonit. Në këtë mënyrë ju do të jeni në gjendje të mbani gjurmët e përbërësve dhe të siguroheni që i lidhni ato individualisht me hyrjet dhe daljet e sakta të Arduino.

Kini kujdes me panelin LCD dhe sensorin e ngjyrave për t'u siguruar që keni bërë lidhjet me portat e duhura Arduino IO.

Lidhjet e sensorit të ngjyrave mund të ngjiten në shiritin e kokës së femrës me 7 kunja (prerë një shirit me kokë me 8 kunja në 7 kunja) për të mundësuar lidhjen e tij përmes pjesës së pasme të kutisë. Kjo thjesht mundëson që të dy gjysmat të ndahen siç duhet nëse keni nevojë ta hapni atë. Ju gjithashtu mund të ngjiteni drejtpërdrejt në sensorin e Ngjyrës me një pjesë të kabllit të shiritit, vetëm sigurohuni që kablloja e shiritit të kalojë përmes folesë në strehim para se të lidhni lidhjet.

Ka një numër lidhjesh që duhen bërë me GND dhe 5V dhe e bën lidhjen tuaj më të lehtë për t'i lidhur ato në pikat më të mëdha qendrore sesa të përpiqeni t'i lidhni të gjitha në dy kunjat Arduino. I lidha të gjitha në dy këmbët e jashtme të potenciometrit LCD pasi kjo është afërsisht në qendër të strehimit dhe ka sipërfaqen më të madhe për të bërë lidhjet.

Pasi të keni bërë të gjitha lidhjet tuaja dhe të jeni të kënaqur me gjatësinë e kabllit të shiritit. Provoni të rindizni qarkun tuaj përsëri për të verifikuar që gjithçka po funksionon siç duhet para se të montoni përbërësit në strehim. Sigurohuni që asnjë nga përbërësit ose terminalet e ekspozuar të mos prekin njëri -tjetrin, gjë që mund të çojë në një qark të shkurtër. Ju mund të keni nevojë të shtoni pak shirit izolues ose letër midis përbërësve për të shmangur qarqet e shkurtra.

Nëse qarku juaj po funksionon si duhet, atëherë mund t'i montoni përbërësit tuaj në strehimin e printuar 3D.

Hapi 6: Montoni përbërësit në rrethim

Hapi i fundit është të montoni përbërësit tuaj në strehimin tuaj. Kam përdorur një armë ngjitëse të shkrirjes së nxehtë për të montuar përbërësit, gjithashtu mund të përdorni epoksi ose një sasi të vogël superliri.

Sensori i ngjyrave mund të ngjitet në zgavrën në pjesën e pasme të strehimit me shiritin e kokës së pinit që ngjitet në pjesën e brendshme të kutisë. Shiriti i kokës femërore do të përdoret më pas që sensori të lidhet me qarkun.

Montoni butonin, LCD dhe LED përmes vrimave në panelin e përparmë dhe ngjitini ato në vend në pjesën e brendshme të kutisë.

Arduino juaj duhet të përshtatet mirë në çarë në bazë dhe nuk duhet të kërkojë ndonjë zam për ta mbajtur atë në vend, por nëse e bën, sigurohuni që të mos vendosni zam në përbërësit në pjesën e pasme të tabelës. Më mirë vendosni zam përgjatë skajeve të tabelës.

Porta mikro USB duhet të jetë lehtësisht e arritshme përmes anës së strehimit.

Ngjitini dy gjysmat së bashku, duke përdorur kunjat në të dy qoshet si udhëzues. Këto duhet të ngjiten fort së bashku dhe të ndihmojnë në mbajtjen së bashku të dy gjysmave. Sigurohuni që asnjë nga terminalet ose prizat tuaja të ekspozuara në rezistencat tuaja, LED ose potenciometër nuk prekin ndonjë gjë tjetër në qarkun tuaj siç u përmend më parë, mund të përdorni disa shirita ose letra izoluese për të ndarë përbërësit - kam përdorur disa shirita të verdhë në anën e pasme të LCD -së.

Hapi 7: Përdorimi i zgjedhësit tuaj të ngjyrave RGB

Për të përdorur zgjedhësin tuaj të ngjyrave, futni një kabllo mikro USB në portën në anën e zgjedhësit tuaj të ngjyrave për ta fuqizuar atë.

Sekuenca e fillimit duhet të funksionojë dhe më pas do të jeni në gjendje të zgjidhni një ngjyrë, të treguar nga Color Picker Ready.

Vendoseni sensorin mbi ngjyrën që dëshironi të zgjidhni dhe më pas shtypni butonin për të zgjedhur ngjyrën. Drita LED në sensor duhet të ndizet për një çast, pas së cilës do të merrni një lexim RGB në LCD dhe LED do të ndryshojë për të pasqyruar ngjyrën e zgjedhur.

RGB LED ka për qëllim t'ju japë një tregues të ngjyrës së identifikuar. Kjo është vetëm një mënyrë e shpejtë për të kontrolluar që sensori ka marrë ngjyrën e duhur dhe nuk është gjithmonë një paraqitje e saktë e ngjyrës për shkak të kufizimeve me LED. Për shembull, ata nuk mund të tregojnë ngjyrë të zezë ose gri pasi materiali aktual LED është i bardhë dhe mund të prodhojë dritë vetëm për të riprodhuar ngjyrat. Për të njëjtën arsye, ngjyrat e errëta gjithashtu nuk shfaqen mirë në LED.

Nëse ju pëlqeu kjo Udhëzues, ju lutemi votoni për të në Konkursin Make It Glow.

Hidhini një sy blogut tim për më shumë mësime, projekte dhe ide për Arduino.

Vendi i dytë në konkursin Make it Glow