كيفية استخدام وحدة RGB LED مع Arduino

ربما يكون RGB LED أحد أكثر الوحدات شيوعًا في مجموعة Arduino للمبتدئين ، حيث يتيح لك إنشاء جميع أنواع الألوان باستخدام أربعة دبابيس فقط من Arduino. يوضح هذا البرنامج التعليمي طريقتين لاستخدام هذه الوحدة ، لذا تابع القراءة لمعرفة مدى نجاحها!

ما هي وحدة RGB LED؟

تستخدم وحدة RGB LED نوعًا خاصًا من ضوء LED الذي يمكن أن ينبعث منه ثلاثة ألوان: الأحمر والأخضر والأزرق. ومع ذلك ، يمكنك عمل أي لون قد تفكر فيه عن طريق تغيير اللون الذي يتم تشغيله وخلط سطوع كل لون.

هناك طريقتان لإضاءة وحدة RGB LED على أي لوحة Arduino. الطريقة المعتادة هي استخدام دبابيس Arduino التناظرية لإرسال إشارات PWM إلى الوحدة. يتيح لك هذا مزج كل لون ، مما يمنحك تحكمًا كاملاً في RGB LED.

وفي الوقت نفسه ، فإن الخيار (الرقمي) الآخر هو استخدام المسامير 11 و 12 و 13 و GND عن طريق توصيل الوحدة بـ Arduino كما تفعل مع الدرع. يوفر هذا مساحة من خلال عدم طلب أسلاك توصيل لكل دبوس ، ولكنه يتبادل التحكم الدقيق في تدرج لون LED وسطوعه. علاوة على ذلك ، لا يعمل الإعداد إلا إذا كانت الوحدة تحتوي على دبابيس تتلاءم بشكل صحيح مع لوحة Arduino ، مثل HW-479 الذي نستخدمه في هذا الدليل.

كيف تعمل مصابيح RGB LED

في هذه المرحلة ، قد تتساءل عن كيفية إصدار وحدة RGB LED واحدة بثلاثة ألوان. قد تتفاجأ عندما تعلم أن RGB LED ليس حقًا عادلًا واحد LED يتوهم ولكن ثلاثة مصابيح LED أصغر مغطاة بمصباح LED أكبر. تشترك مصابيح LED الصغيرة هذه في نفس دبوس التأريض ، والذي يجب أن يكون الأطول من بين أربعة دبابيس في RGB LED.

إذا كان لديك RGB LED عاريًا بدلاً من وحدة نمطية في لوحة الاختراق ، فيمكنك عمل شيء مشابه لوحدة نمطية عن طريق إرفاق مقاومات على كل من دبابيس اللون. تختلف قيمة المقاومة لكل مصنع ، لكن 220 درجة لكل ساق هي رهان آمن.

تلميح: تعلم كيفية تشغيل المصابيح الكهربائية باستخدام Arduino مع وحدة الترحيل.

ماذا ستحتاج

إذا كنت مستعدًا للبدء ، فستحتاج إلى هذه العناصر لبدء هذا المشروع.

المعدات

• وحدة HW-479 RGB LED
• أسلاك العبور (في حالة استخدام الطريقة التناظرية)
• اردوينو

برمجة

كيفية استخدام وحدة RGB LED باستخدام الطريقة الرقمية

تعمل هذه الطريقة فقط على لوحات Arduino مع دبوس GND بجوار الدبوس 13. ومن الأمثلة على ذلك Uno و Duemilanove و Mega و Leonardo. إذا كان لديك لوحة متحكم غير رسمية تعتمد على Arduino ، فتأكد من أنها تستخدم رؤوس دبوس أنثى. عادة ما تكون وحدات RGB LED في رؤوس الذكور.

تحضير المدونة

1. أولاً ، حدد الدبابيس: 11 للأزرق ، و 12 للأخضر ، و 13 للأحمر.

const int blueLED = 11;
const int greenLED = 12;
const int redLED = 13;

2. تشغيل setup()، حدد هذه الدبابيس على أنها دبابيس الإخراج.

void setup() {
  pinMode(blueLED, OUTPUT);
  pinMode(greenLED, OUTPUT);
  pinMode(redLED, OUTPUT);
}

3. تشغيل loop()، أضف الطاقة إلى دبوس واحد ، وأوقف الرمز مؤقتًا لمدة 1000 مللي ثانية (ثانية واحدة) ، ثم قم بتشغيل الرمز التالي حتى يتم تشغيل جميع المسامير. أخيرًا ، قم بإيقاف تشغيلهم واحدًا تلو الآخر.

void loop() {
  digitalWrite(blueLED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(greenLED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(redLED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(blueLED, LOW);
  delay(1000);
  digitalWrite(greenLED, LOW);
  delay(1000);
  digitalWrite(redLED, LOW);
  delay(1000);
}

هذه هي النسخة الكاملة من الكود:

const int blueLED = 11;
const int greenLED = 12;
const int redLED = 13;
 
void setup() {
  pinMode(blueLED, OUTPUT);
  pinMode(greenLED, OUTPUT);
  pinMode(redLED, OUTPUT);
}
 
void loop() {
  digitalWrite(blueLED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(greenLED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(redLED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(blueLED, LOW);
  delay(1000);
  digitalWrite(greenLED, LOW);
  delay(1000);
  digitalWrite(redLED, LOW);
  delay(1000);
}

بناء الدائرة

الدائرة بسيطة. قم بتوجيه الدبوس “-” في وحدة RGB LED إلى دبوس GND الخاص بـ Arduino. إذا قمت بمحاذاته بشكل صحيح ، فيجب أن تدخل المسامير الثلاثة الأخرى المسامير 13 و 12 و 11.

جعلها تعمل

بمجرد تحميل الكود إلى Arduino ، يجب أن ترى الألوان على RGB LED تتغير كل ثانية.

يمكنك تعديل الكود وجعله يظهر لونين أو كل الألوان في نفس الوقت عن طريق تحويلها إلى HIGH معا قبل delay() وظيفة ، مثل هذا:

digitalWrite(redLED, HIGH);
digitalWrite(greenLED, HIGH);
delay(1000);

بدأت للتو مع ميكروكنترولر؟ تحقق من مقارنة Arduino Uno و ESP32 لتحديد أيهما يجب أن تحصل عليه.

كيفية استخدام وحدة RGB LED باستخدام طريقة PWM

تعطي هذه الطريقة تحكمًا أفضل مقارنة بالطريقة السابقة. يعتمد لون LED على نسبة دورات التشغيل بين المسامير 9 و 10 و 11. وكلما زادت النسبة تجاه لون واحد ، أصبحت أقوى في المزيج.

أيضًا ، تؤدي زيادة دورة العمل إلى زيادة سطوع LED. إذا قمت بزيادة جميع دورات العمل مع الحفاظ على نفس النسبة ، فسوف ينتهي بك الأمر مع RGB LED ساطع للغاية.

تحضير المدونة

1. حدد الدبابيس: 9 للأزرق و 10 للأخضر و 11 للأحمر.

const int blueLED = 9;
const int greenLED = 10;
const int redLED = 11;

2. تحويل هذه إلى دبابيس الإخراج.

void setup() {
  pinMode(blueLED, OUTPUT);
  pinMode(greenLED, OUTPUT);
  pinMode(redLED, OUTPUT);
}

3. تشغيل loop()، استخدم ال analogWrite() تعمل بدلا من digitalWrite() للتحكم في دورات عمل المسامير. تشبه هذه العملية استخدام PWM للتحكم في محركات المؤازرة باستخدام Raspberry Pi ، باستثناء أننا نستخدم C ++ بدلاً من Python.

void loop() {
  analogWrite(greenLED, 25);
  analogWrite(blueLED, 50);
  delay(250);
  analogWrite(greenLED, 50);
  delay(250);
  analogWrite(greenLED, 100);
  delay(250);
  analogWrite(greenLED, 150);
  delay(250);
  analogWrite(greenLED, 125);
  delay(250);
  analogWrite(greenLED, 80);
  delay(250);
  analogWrite(greenLED, 40);
  delay(250);
  analogWrite(greenLED, 20);
  delay(250);
  analogWrite(greenLED, 0);
  delay(250);
}

بناء الدائرة

باستخدام أسلاك التوصيل ، قم بتوصيل المسامير B و G و R بالدبابيس 9 و 10 و 11. قم بتوصيل GND أو الدبوس بأي من دبابيس Arduino’s GND.

جعلها تعمل

ربما لاحظت أننا استخدمنا لونين فقط هذه المرة: الأخضر والأزرق. هذا لتسهيل رؤية تأثيرات تغيير النسب على اللون العام لـ RGB LED. يبدو مؤشر LED باللون الأزرق الغامق ويتحول إلى اللون الفيروزي قبل أن يصل إلى ذروته إلى اللون السماوي المخضر ، ثم يتلاشى مرة أخرى إلى اللون الأزرق الغامق.

يمكنك أيضًا دمج هذا مع الطريقة السابقة باستخدام الدبوس 11 كدبوس تمثيلي للتحكم في سطوع الدبوس الأزرق.

هل تريد مشروعًا ممتعًا آخر لتجربته؟ تعرف على كيفية استخدام Raspberry Pi لعمل وميض Arduino Uno.

أسئلة مكررة

جميع الصور بواسطة Terenz Jomar Dela Cruz.

تيرينز جومار ديلا كروز

Terenz هو هاوٍ متخصص في الروبوتات يحاول بناء أروع روبوت شهده العالم على الإطلاق. كان بإمكانه فعل ذلك بالفعل إذا لم يكن مشغولًا جدًا في حرق مصابيح LED كهواية ثانية.