Arduino RGB színválasztó - Színek kiválasztása a valós tárgyakból: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Tinkercad projektek »

Ezzel az Arduino -alapú RGB színválasztóval könnyedén választhat színeket fizikai tárgyakról, lehetővé téve a számítógépen vagy mobiltelefonon a valós életben megjelenő színek újbóli létrehozását. Egyszerűen nyomja meg a gombot az objektum színének beolvasásához egy olcsó TCS34725 színérzékelő modul segítségével, és megkapja az RGB színértékeket, valamint a mért szín jelzését egy RGB LED -en.

Ha tetszik ez az utasítás, kérjük, szavazzon rá a Make It Glow versenyen.

Egy egyszerű 3D nyomtatott házat terveztem az elektronika számára, hogy hordozhatóvá tegye az eszközt, egyszerűen csatlakoztassa azt egy USB -porthoz, töltőhöz vagy tápegységhez a bekapcsoláshoz. A kialakítást úgy is módosíthatja, hogy befogadja az akkumulátort, hogy még hordozhatóbb legyen.

Általában egy Arduino Uno -t próbálok használni, mivel ez az egyik legszélesebb körben használt Arduino -kártya, de az eszköz hordozhatósága érdekében az Arduino Pro Micro kártya köré tervezték. Könnyen adaptálható azonban a többi Arduino -kompatibilis tábla többségére, elegendő IO -val, mint például az Uno, Leonardo vagy Mega.

Ez az útmutató feltételezi, hogy az Arduino mikrovezérlővel dolgozott, mielőtt ismerte az Arduino programozásának alapjait, és csatlakoztatott hozzá egy LCD panelt. Ha nem, további információkért és részletes magyarázatokért kövesse a linkelt útmutatókat.

Kellékek

• Arduino Pro Micro (vagy más) - Vásároljon itt
• TCS34725 RGB érzékelő - Vásárlás itt
• 16 x 2 LCD panel - Vásároljon itt
• Nyomógomb - Vásárlás itt
• 2 x 10K ellenállás - Vásárlás itt
• 3 x 220Ω ellenállás - Vásárlás itt
• 470Ω ellenállás - Vásárlás itt
• RGB LED - Vásároljon itt
• 7 tűs női fejléc (hosszra vágva) - Vásárlás itt
• 10K potenciométer - Vásárlás itt
• Kenyérlap és pulóverek teszteléshez - Vásároljon itt
• 3D nyomtató és fehér/fekete szál (opcionális házhoz) - Ez a használt

Ezeken kívül alapvető eszközökre lesz szüksége az elektronikával való munkavégzéshez, beleértve a forrasztópáka -t is, ha véglegesen építi az áramkört egy házban való használatra.

1. lépés: Az RGB színválasztó tesztáramkör csatlakoztatása

Mindig jó ötlet összeszerelni az alkatrészeket egy kenyérsütő táblára, hogy tesztelje őket, és győződjön meg arról, hogy az áramkör és a szoftver megfelelően működik, mielőtt forrasztott csatlakozásokat végez.

Az alkatrészeket a kapcsolási rajzon látható módon a kenyértáblára kell csatlakoztatni.

Az összetevők és az Arduino között ezekkel a kapcsolatokkal semmi különös vagy különös nincs, ezek tipikus alapvető áramköri konfigurációk LCD, nyomógomb és LED -ek csatlakoztatásához az Arduino -hoz.

A 10K ellenállásokat a nyomógombos csatlakozáshoz, a 220Ω -os ellenállásokat a színes érzékelő LED -hez és az RGB LED piros és kék lábaihoz használják. A 470Ω -os ellenállást a LED zöld lábához használják, hogy kissé csökkentsék a fényerőt, és valósághűbb színeket hozzanak létre.

Az RGB színérzékelő az egyszerű I2C interfész segítségével csatlakozik az Arduino -hoz. Győződjön meg arról, hogy ehhez a felülethez a megfelelő csapokat használja, ha másik táblát használ. A kódrészletben tárgyalt Adafruit könyvtár segítségével vezérelhető.

Ha más Arduino kártyát használ, győződjön meg arról, hogy minden tűn ugyanaz a funkció, mint a Pro Micro -n. Például az RGB LED vezérléséhez PWM -kompatibilis csapokra van szüksége a kiválasztott RGB szín szimulálásához.

2. lépés: Az Arduino RGB színválasztó programozása

Most, hogy összeszerelte az alkatrészeket a kenyértáblára, és létrehozta a szükséges összeköttetéseket, betöltheti a kódot az Arduino -ba a számítógép segítségével, és ellenőrizheti, hogy az alkatrészek megfelelően működnek -e.

Mielőtt csatlakoztatja az USB -kábelt az Arduino -hoz, ellenőrizze újra az összes kapcsolatot. Az USB -kábel táplálja a táblát és a csatlakoztatott alkatrészeket, amelyek károsodhatnak, ha nem megfelelően vannak csatlakoztatva.

Ez az adott tábla, az Arduino Pro Micro Leonardo -ként működik, amikor a számítógéphez van csatlakoztatva, ezért győződjön meg róla, hogy a megfelelő tábla -típust választja az Arduino IDE -ben, különben hibaüzenetet kap, amikor megpróbálja feltölteni a kódot.

Itt egy link az RGB színválasztó kódhoz: Töltse le az RGB színválasztó kódot

A kód megjegyzéseket tartalmaz, amelyek elmagyarázzák, hogy az egyes szakaszok mit csinálnak. A színazonosítás és a LED rész az Adafruit colorview példakódján alapul. Ha szeretné kipróbálni saját kódjának felírását, akkor ez egy hasznos példa a kezdéshez.

Telepítenie kell az Adafruit könyvtárakat. Ezt egyszerűen megteheti, ha az Eszközök -> Könyvtárak kezelése elemre kattint IDE -jében, majd beírja az „Adafruit TCS” szót a keresősávba, és telepíti a talált könyvtárat.

Néhány dolog, amire figyelni kell a kódban:

Az LCD kijelölt csapjai furcsa sorrendben vannak (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7). Általában megpróbálom sorban tartani a csapokat, de ebben a példában két dolog miatt kissé összekeveredtek, az egyik azért, mert meg kellett dolgoznom a LED PWM csapjait, a másodikat pedig azért, mert a Pro Micro csapjai nem mind sorrendben.

A színérzékelő LED -je és nyomógombja a Pro Micro analóg bemenetéhez van csatlakoztatva, digitális IO -ként használják, mivel nem volt elegendő digitális IO -érintkező. A kódban továbbra is szabványos digitális IO -csapként vannak definiálva.

Van egy rövid rutin, amely indításkor elhalványítja a LED -et piros, zöld és kék között. Ez csak egy vizuális hatás, amelynek átfutása körülbelül 1,5 másodperc, és eltávolítható, ha azt szeretné, hogy a színválasztó gyorsabban elinduljon.

A program nem halad előre a beállításon, ha nem hoz létre kapcsolatot a színérzékelővel, „Érzékelő hiba” néven jelenik meg az LCD -n, ha nem tud kapcsolatot létesíteni. Ha a LED világít, jelezve az érzékelő áramellátását, akkor ellenőrizze az SDA és SCL csatlakozásokat, és hogy a megfelelő Arduino csapokat használja.

A gamma táblázat egyszerűen átalakítja az érzékelőből mért RGB értékeket olyan értékekké, amelyek valósághűbb LED -es megjelenítést eredményeznek a tényleges színről, ez csak a LED vizualizációs hatás javítására szolgál, és nincs hatással a megjelenített mért RGB értékekre.

A kód ezután várja, hogy a nyomógomb bemenet leolvassa az érzékelőt, és megjelenítse az értékeket az LCD-n és a LED-en keresztül. A három késleltetés a ciklusban, ha az utasítás egyszerűen az, hogy elkerülje az ismételt leolvasást, mielőtt a gombot ismét elengedik, mivel a tényleges olvasási és ciklusidő körülbelül 100 ms lenne, ezekkel az értékekkel is játszhat, ha választani szeretne gyorsabban vagy lassabban.

3. lépés: Az alkatrészek beszerelése a házba

Annak érdekében, hogy hasznos és hordozható eszközt készítsek, úgy döntöttem, hogy az alkatrészeket összeforrasztom, és egy egyszerű 3D nyomtatott házba rögzítem.

Egy ilyen összetettségű áramkört valószínűleg egy NYÁK -ra kell tervezni, de a legtöbb ember nem fér hozzá a NYÁK -gyártási szolgáltatásokhoz, ezért ragaszkodtam az alkatrészek forrasztásához a szalagkábel szakaszokhoz.

4. lépés: Nyomtassa ki a házat 3D -ben

Alapvető téglalap alakú házat terveztem a színválasztóhoz, a 3D nyomtatási fájlok innen tölthetők le. Kreatív is lehet, és megváltoztathatja a dizájnt, hogy illeszkedjen az összetevőihez és a színválasztó használatához.

A színérzékelő a hátlapon található, így az eszközt egy tárgy fölé tarthatja, és a színt az előlapon látható leolvasással választhatja ki.

A házat fehér PLA -val és 20% -os kitöltéssel nyomtattam, elkerülném a színes szál használatát a hátlaphoz, mivel nem szeretné visszavert színes fényt juttatni a leszedett felületre.

A ház mérete körülbelül 110 mm (4,3 hüvelyk) x 46 mm (1,8 hüvelyk) x 20 mm (0,78 hüvelyk), mindkét fél összeszerelve. Mindegyik fele 10 mm (0,39”) magas.

5. lépés: Forrasztja az áramkört

Miután kinyomtatta a házat 3D -ben, elképzelései lesznek arról, hogy az összes alkatrész hol van felszerelve, és mennyi ideig kell elvégezni a forrasztott szalagkábel -csatlakozásokat.

Kezdje az egyes alkatrészek forrasztásával az Arduino -hoz, miközben eltávolítja azokat a kenyértábláról, és próbálja meg eltávolítani az alkatrészeket, hogy egyszerre teljes áramkört alkosson.

Például kezdje a LED áramkörrel, és forrasztja az ellenállásokat a LED-re, majd csatlakoztassa őket az Arduino-hoz, mielőtt eltávolítja a nyomógombos alkatrészeket. Így nyomon követheti az összetevőket, és győződjön meg arról, hogy egyenként csatlakoztatja őket a megfelelő Arduino bemenetekhez és kimenetekhez.

Vigyázzon az LCD -panellel és a színérzékelővel, és győződjön meg arról, hogy a megfelelő Arduino IO -portokhoz csatlakozik.

A színérzékelő csatlakozók forraszthatók a 7 tűs belső fejlécre (vágjon le egy 8 tűs fejlécet 7 tűre), hogy a ház hátsó részén keresztül csatlakoztatható legyen. Ez csak lehetővé teszi a két fél megfelelő szétválasztását, ha fel kell nyitnia. A szalagkábel egy részével közvetlenül a színérzékelőhöz is forraszthat, csak győződjön meg arról, hogy a szalagkábel végigfut a házon lévő résen, mielőtt forrasztja a csatlakozókat.

Számos csatlakozást kell létrehozni a GND -hez és az 5V -hoz, és megkönnyíti a forrasztást, hogy nagyobb központi pontokhoz csatlakoztassa őket, ahelyett, hogy mindegyiket a két Arduino csapra forrasztaná. Mindegyiket az LCD potenciométer két külső lábára kötöttem, mivel ez nagyjából a ház közepén van, és a legnagyobb felülettel rendelkezik a csatlakozásokhoz.

Miután elvégezte az összes csatlakozást, és elégedett a szalagkábel hosszával. Próbálja újra bekapcsolni az áramkört, és ellenőrizze, hogy minden megfelelően működik -e, mielőtt az alkatrészeket a házba szerelné. Győződjön meg arról, hogy az alkatrészek vagy a szabad érintkezők nem érintkeznek egymással, ami rövidzárlathoz vezethet. A rövidzárlat elkerülése érdekében szükség lehet egy kis szigetelőszalag vagy papír hozzáadására az alkatrészek között.

Ha az áramkör megfelelően működik, akkor az alkatrészeket a 3D nyomtatott házba szerelheti.

6. lépés: Szerelje fel az alkatrészeket a házba

Az utolsó lépés az alkatrészek felszerelése a házba. Az alkatrészek felhelyezéséhez forró olvadék ragasztópisztolyt használtam, használhat epoxi vagy kis mennyiségű szuperragasztót is.

A színérzékelő ragasztható a ház hátoldalán lévő üregbe úgy, hogy a tűfejléc a ház belsejébe tapad. A női fejlécet ezután az érzékelő áramkörhöz való csatlakoztatására használják.

Szerelje be a nyomógombot, az LCD -t és a LED -et az előlapon lévő lyukakon keresztül, és ragassza a helyükre a ház belsejében.

Az Arduino -nak szorosan illeszkednie kell az alap nyílásába, és nem igényel ragasztót a helyén tartásához, de ha mégis, győződjön meg róla, hogy nem tesz ragasztót a tábla hátoldalán lévő alkatrészekre. Inkább tegyen ragasztót a tábla széleire.

A mikro -USB -portnak könnyen hozzáférhetőnek kell lennie a ház oldalán keresztül.

Ragassza össze a két felét, és használja a két sarok csapjait útmutatóként. Ezeknek szorosan össze kell nyomódniuk, és elő kell segíteniük a két fél összetartását. Győződjön meg arról, hogy az ellenállások, a LED -ek vagy a potenciométerek szabadon lévő csatlakozói vagy vezetékei nem érnek semmi mást az áramkörben, ahogy korábban említettük, használhat szigetelő szalagot vagy papírt az alkatrészek elválasztásához - használtam sárga szalagot a hátlapon az LCD kijelzőn.

7. lépés: Az RGB színválasztó használata

A színválasztó használatához csatlakoztasson egy mikro -USB -kábelt a színválasztó oldalán található porthoz a bekapcsoláshoz.

Az indítási sorrendnek futnia kell, majd kiválaszthat egy színt, amelyet a Color Picker Ready jelzi.

Helyezze az érzékelőt a kiválasztani kívánt szín fölé, majd nyomja meg a gombot a szín kiválasztásához. Az érzékelő LED -jének egy pillanatra ki kell gyulladnia, ezután RGB -leolvasást kap az LCD -n, és a LED megváltozik, hogy tükrözze a kiválasztott színt.

Az RGB LED jelzi az azonosított színt. Ez csak egy gyors módja annak, hogy ellenőrizze, hogy az érzékelő a megfelelő színt vette -e fel, és nem mindig pontos -e a szín megjelenítése a LED korlátai miatt. Például nem jeleníthetnek meg feketét vagy szürkét, mivel a tényleges LED -anyag fehér, és csak a színek reprodukálása érdekében tud fényt termelni. Ugyanezen okból a sötétebb színek sem jelennek meg jól a LED -en.

Ha tetszett ez az utasítás, kérjük, szavazzon rá a Make It Glow versenyen.

Tekintse meg a blogomat, ahol további Arduino oktatóanyagokat, projekteket és ötleteket talál.

Második hely a Make it Glow versenyen