So verwenden Sie ein RGB-LED-Modul mit Arduino

Die RGB-LED ist vielleicht eines der am häufigsten verwendeten Module in einem Arduino-Starterkit und ermöglicht es Ihnen, mit nur vier Pins des Arduino alle möglichen Farben zu erzeugen. Dieses Tutorial zeigt zwei Möglichkeiten, dieses Modul zu verwenden. Lesen Sie also weiter, um zu erfahren, wie gut es funktioniert!

Ein RGB-LED-Modul verwendet eine spezielle Art von LED-Licht, das drei Farben ausstrahlen kann: Rot, Grün und Blau. Sie können jedoch jede erdenkliche Farbe erzeugen, indem Sie die eingeschaltete Farbe ändern und die Helligkeit der einzelnen Farben mischen.

Es gibt zwei Möglichkeiten, ein RGB-LED-Modul auf einem Arduino-Board zu beleuchten. Die übliche Methode besteht darin, die analogen Pins des Arduino zu verwenden, um PWM-Signale an das Modul zu senden. Dadurch können Sie jede Farbe mischen und haben so die volle Kontrolle über die RGB-LED.

Die andere (digitale) Option besteht darin, die Pins 11, 12, 13 und GND zu verwenden, indem das Modul wie mit einer Abschirmung am Arduino befestigt wird. Dadurch wird Platz gespart, da keine Überbrückungsdrähte für jeden Pin erforderlich sind, aber es ermöglicht eine feine Steuerung des Farbtons und der Helligkeit der LED. Darüber hinaus funktioniert die Einrichtung nur, wenn das Modul über Pins verfügt, die richtig auf das Arduino-Board passen, wie zum Beispiel das HW-479, das wir in dieser Anleitung verwenden.

An dieser Stelle fragen Sie sich vielleicht, wie ein einzelnes RGB-LED-Modul drei Farben ausstrahlt. Sie werden vielleicht überrascht sein zu erfahren, dass eine RGB-LED nicht wirklich nur eine schicke LED ist, sondern drei kleinere LEDs, die in einer größeren LED untergebracht sind. Diese Mini-LEDs haben denselben Erdungsstift, der der längste der vier Stifte einer RGB-LED sein sollte.

Wenn Sie eine nackte RGB-LED anstelle eines Moduls in einem Breakout-Board haben, können Sie so etwas wie ein Modul herstellen, indem Sie an jedem der Farbstifte Widerstände anbringen. Der Widerstandswert variiert je nach Hersteller, aber 220 Ω pro Bein sind eine sichere Wahl.

Tipp: Erfahren Sie, wie Sie Glühbirnen mit Arduino mit einem Relaismodul betreiben.

Wenn Sie bereit sind, loszulegen, benötigen Sie diese Artikel, um dieses Projekt auf den Weg zu bringen.

Diese Methode funktioniert nur auf Arduino-Boards mit einem GND-Pin neben Pin 13. Beispiele sind Uno, Duemilanove, Mega und Leonardo. Wenn Sie ein inoffizielles Arduino-basiertes Mikrocontroller-Board haben, stellen Sie sicher, dass es Buchsenleisten verwendet. RGB-LED-Module befinden sich typischerweise in Stiftleisten.

Dies ist die Vollversion des Codes:

Die Schaltung ist einfach. Richten Sie den „-“-Pin am RGB-LED-Modul auf den GND-Pin des Arduino. Wenn Sie es richtig ausrichten, sollten die anderen drei Stifte in die Stifte 13, 12 und 11 passen.

Sobald Sie den Code auf das Arduino hochgeladen haben, sollten Sie sehen, wie sich die Farben der RGB-LED jede Sekunde ändern.

Sie können den Code bearbeiten und dafür sorgen, dass er zwei oder alle Farben gleichzeitig anzeigt, indem Sie sie vor der Funktion „delay()“ gemeinsam auf HIGH setzen, etwa so:

Diese Methode bietet im Vergleich zur vorherigen Methode eine feinere Kontrolle. Die Farbe der LED hängt vom Verhältnis der Arbeitszyklen zwischen den Pins 9, 10 und 11 ab. Je größer das Verhältnis zu einer Farbe, desto stärker wird sie in der Mischung.

Außerdem erhöht die Erhöhung des Arbeitszyklus die Helligkeit der LED. Wenn Sie alle Arbeitszyklen erhöhen und dabei das gleiche Verhältnis beibehalten, erhalten Sie am Ende eine sehr helle RGB-LED.

Verbinden Sie mithilfe von Überbrückungsdrähten die Pins B, G und R mit den Pins 9, 10 und 11. Verbinden Sie den GND oder Pin mit einem der GND-Pins des Arduino.

Sie haben vielleicht bemerkt, dass wir dieses Mal nur zwei Farben verwendet haben: Grün und Blau. Dies soll es einfacher machen, die Auswirkungen einer Änderung der Verhältnisse auf die Gesamtfarbe der RGB-LED zu erkennen. Die LED sieht tiefblau aus und verwandelt sich in Türkis, bevor sie in ein grünliches Cyan übergeht und dann wieder in ein tiefes Blau übergeht.

Sie können dies auch mit der vorherigen Methode kombinieren, indem Sie Pin 11 als analogen Pin verwenden, um die Helligkeit des blauen Pins zu steuern.

Möchten Sie ein weiteres lustiges Projekt ausprobieren? Erfahren Sie, wie Sie mit einem Raspberry Pi einen Arduino Uno zum Blinken bringen.

RGB-LED-Module verfügen bereits über eingebaute Widerstände. Wenn Sie eine weitere hinzufügen, wird Ihre Lampe nur schwächer, als sie hätte sein sollen, wenn sie mit der gleichen Spannung und dem gleichen Strom betrieben wird.

LEDs erzeugen Licht durch einen Prozess namens Elektrolumineszenz, eine Eigenschaft bestimmter Materialien, die aufleuchten, wenn sie einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt werden. Sie bestehen aus Halbleitern auf Galliumbasis, die Licht statt Wärme abgeben.

LEDs sind Dioden – daher der Name Leuchtdioden. Alle Dioden lassen Strom von einer Seite durch, von der anderen jedoch nicht. Ihre Kathoden- und Anodenteile bestehen typischerweise aus zwei unterschiedlichen Materialien, die, wenn sie zusammengepresst werden, die Elektronen dazu zwingen, mehr Energie in die andere Richtung zu verbrauchen, wie ein Auto, das steil bergauf fährt.

Im Vergleich zu anderen LEDs können rote LEDs hell leuchten und verbrauchen im Vergleich zu anderen farbigen LEDs gleicher Größe weniger Energie. Dies macht sie zu hervorragenden Optionen als Anzeige-LEDs, wenn TV-Hersteller ihre Produkte energieeffizienter gestalten möchten.

Alle Bilder von Terenz Jomar Dela Cruz.

Terenz ist ein Hobby-Roboter, der versucht, den großartigsten Roboter zu bauen, den die Welt je gesehen hat. Das hätte er schon tun können, wenn er nicht so sehr damit beschäftigt gewesen wäre, als zweites Hobby LEDs durchzubrennen.

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