概述

在本課程中，您將學(xué)習(xí)如何在Arduino上使用RGB（紅綠藍(lán)）LED。

您將使用 analogWrite 函數(shù)來(lái)控制LED的顏色。

乍一看，RGB（紅色，綠色，藍(lán)色）LED看起來(lái)就像普通的LED，但是，在通常的LED封裝中，實(shí)際上有三個(gè)LED，一個(gè)紅色，一綠色，是，一藍(lán)色。通過(guò)控制每個(gè)LED的亮度，您可以混合幾乎任何您想要的顏色。

我們可以混合顏色，就像您將音頻與“混合板”或調(diào)色板上的顏料混合一樣-通過(guò)調(diào)整三個(gè)LED各自的亮度。做到這一點(diǎn)的困難方法是使用第2課中使用的不同值的電阻器（或可變電阻器）。這是很多工作！對(duì)我們來(lái)說(shuō)幸運(yùn)的是，Arduino具有 analogWrite 函數(shù)，您可以將其與標(biāo)有?的引腳一起使用，以向相應(yīng)的LED輸出可變數(shù)量的功率。

零件

要構(gòu)建本課中描述的項(xiàng)目，您將需要以下零件。

零件 數(shù)量

擴(kuò)散RGB LED 10mm 1

270Ω電阻器（紅色，紫色，棕色條紋）-可以使用的最大電阻為1K歐姆。小調(diào)光器

3

半尺寸面包板 1

Arduino Uno R3 1

跳線包 1

面包板布局

RGB LED有四根引線。封裝中每個(gè)LED的正極連接都有一根引線，而LED的所有三個(gè)負(fù)極側(cè)都有一根引線。

LED封裝的公共負(fù)極連接是LED封裝扁平側(cè)的第二個(gè)引腳。它也是四個(gè)線索中最長(zhǎng)的。該引線將接地。

封裝內(nèi)的每個(gè)LED都需要自己的270Ω電阻，以防止過(guò)多的電流流過(guò)。 LED的三個(gè)正極（一個(gè)紅色，一個(gè)綠色和一個(gè)藍(lán)色）使用這些電阻器連接到Arduino輸出引腳。

如果您使用的是普通的ANODE LED而不是普通的CATHODE，請(qǐng)將長(zhǎng)引腳連接到+5而不是接地端

顏色

您可以通過(guò)改變紅色，綠色和藍(lán)色的光量來(lái)混合任意顏色，這是因?yàn)槟难劬哂腥N類型的光接收器（紅色，綠色和藍(lán)色）。您的眼睛和大腦會(huì)處理紅色，綠色和藍(lán)色的數(shù)量，并將其轉(zhuǎn)換為光譜的顏色。

在某種程度上，通過(guò)使用三個(gè)LED，我們?cè)谘劬ι习l(fā)揮了作用。電視機(jī)中使用了相同的想法，其中LCD的紅色，綠色和藍(lán)色點(diǎn)彼此相鄰，構(gòu)成每個(gè)像素。

如果我們將所有三個(gè)LED的亮度設(shè)置為相同，則該燈的整體顏色將為白色。如果關(guān)閉藍(lán)色LED，以便僅紅色和綠色LED具有相同的亮度，則該光將顯示為黃色。

我們可以分別控制LED的紅色，綠色和藍(lán)色部分的亮度，從而可以混合我們喜歡的任何顏色。

黑色并不是缺少光，而是一種顏色。因此，最能使我們的LED變成黑色的是關(guān)閉所有三種顏色。

Arduino草圖

以下測(cè)試草圖將循環(huán)顯示紅色，綠色，藍(lán)色，黃色，紫色和淺綠色。這些顏色是一些標(biāo)準(zhǔn)的Internet顏色。

下載：文件

復(fù)制代碼

/*

Adafruit Arduino - Lesson 3. RGB LED

*/

int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9;

//uncomment this line if using a Common Anode LED

//#define COMMON_ANODE

void setup（）

{

pinMode（redPin， OUTPUT）;

pinMode（greenPin， OUTPUT）;

pinMode（bluePin， OUTPUT）;

}

void loop（）

{

setColor（255， 0， 0）; // red

delay（1000）;

setColor（0， 255， 0）; // green

delay（1000）;

setColor（0， 0， 255）; // blue

delay（1000）;

setColor（255， 255， 0）; // yellow

delay（1000）;

setColor（80， 0， 80）; // purple

delay（1000）;

setColor（0， 255， 255）; // aqua

delay（1000）;

}

void setColor（int red， int green， int blue）

{

#ifdef COMMON_ANODE

red = 255 - red;

green = 255 - green;

blue = 255 - blue;

#endif

analogWrite（redPin， red）;

analogWrite（greenPin， green）;

analogWrite（bluePin， blue）;

} /*

Adafruit Arduino - Lesson 3. RGB LED

*/

int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9;

//uncomment this line if using a Common Anode LED

//#define COMMON_ANODE

void setup（）

{

pinMode（redPin， OUTPUT）;

pinMode（greenPin， OUTPUT）;

pinMode（bluePin， OUTPUT）;

}

void loop（）

{

setColor（255， 0， 0）; // red

delay（1000）;

setColor（0， 255， 0）; // green

delay（1000）;

setColor（0， 0， 255）; // blue

delay（1000）;

setColor（255， 255， 0）; // yellow

delay（1000）;

setColor（80， 0， 80）; // purple

delay（1000）;

setColor（0， 255， 255）; // aqua

delay（1000）;

}

void setColor（int red， int green， int blue）

{

#ifdef COMMON_ANODE

red = 255 - red;

green = 255 - green;

blue = 255 - blue;

#endif

analogWrite（redPin， red）;

analogWrite（greenPin， green）;

analogWrite（bluePin， blue）;

}

嘗試一下草圖，然后我們將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)剖析……。

草圖通過(guò)指定每種顏色將使用哪些引腳：

下載：file

復(fù)制代碼

int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9; int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9;

下一步是編寫(xiě)“設(shè)置”功能。正如我們?cè)谇懊娴恼n程中所了解的那樣，設(shè)置功能在Arduino重置后僅運(yùn)行一次。在這種情況下，它要做的就是定義我們用作輸出的三個(gè)引腳。

下載：文件

復(fù)制代碼

void setup（）

{

pinMode（redPin， OUTPUT）;

pinMode（greenPin， OUTPUT）;

pinMode（bluePin， OUTPUT）;

} void setup（）

{

pinMode（redPin， OUTPUT）;

pinMode（greenPin， OUTPUT）;

pinMode（bluePin， OUTPUT）;

}

在我們看一下“循環(huán)”功能之前，先看一下其中的最后一個(gè)功能。草圖。

下載：文件

復(fù)制代碼

void setColor（int red， int green， int blue）

{

analogWrite（redPin， red）;

analogWrite（greenPin， green）;

analogWrite（bluePin， blue）;

} void setColor（int red， int green， int blue）

{

analogWrite（redPin， red）;

analogWrite（greenPin， green）;

analogWrite（bluePin， blue）;

}

此函數(shù)使用三個(gè)參數(shù)，一個(gè)用于紅色，綠色和藍(lán)色LED的亮度。在每種情況下，該數(shù)字都將在0到255之間，其中0表示關(guān)閉，而255表示最大亮度。然后該函數(shù)調(diào)用‘a(chǎn)nalogWrite’來(lái)設(shè)置每個(gè)LED的亮度。

如果您查看‘loop’函數(shù)，您會(huì)看到我們正在設(shè)置紅色，綠色和藍(lán)色的光量我們要顯示的內(nèi)容，然后暫停一秒鐘，然后再繼續(xù)使用下一種顏色。

下載：文件

復(fù)制代碼

void loop（）

{

setColor（255， 0， 0）; // red

delay（1000）;

setColor（0， 255， 0）; // green

delay（1000）;

setColor（0， 0， 255）; // blue

delay（1000）;

setColor（255， 255， 0）;// yellow

delay（1000）;

setColor（80， 0， 80）; // purple

delay（1000）;

setColor（0， 255， 255）;// aqua

delay（1000）;

} void loop（）

{

setColor（255， 0， 0）; // red

delay（1000）;

setColor（0， 255， 0）; // green

delay（1000）;

setColor（0， 0， 255）; // blue

delay（1000）;

setColor（255， 255， 0）;// yellow

delay（1000）;

setColor（80， 0， 80）; // purple

delay（1000）;

setColor（0， 255， 255）;// aqua

delay（1000）;

}

嘗試向草圖添加自己的幾種顏色，并觀察LED上的效果。

如果使用的是公共陽(yáng)極RGB LED，則需要更改模擬寫(xiě)入值，以便從255中減去顏色，在草圖中取消注釋#define COMMON_ANODE行！

使用Internet顏色

如果您已完成任何Internet編程，則可能會(huì)意識(shí)到顏色通常表示為“十六進(jìn)制”數(shù)字。例如，紅色的數(shù)字為＃FF0000。您可以使用以下表格找到與特定顏色關(guān)聯(lián)的數(shù)字：https://htmlcolorcodes.com/color-names/

該數(shù)字的六個(gè)數(shù)字實(shí)際上是三對(duì)數(shù)字。第一對(duì)是顏色的紅色部分，后兩位是綠色部分，最后兩位是藍(lán)色部分。紅色為＃FF0000，因?yàn)樗淖畲蠹t色（FF為十六進(jìn)制255）并且沒(méi)有綠色或藍(lán)色部分。

能夠撥出這些顏色編號(hào)之一以使其顯示在屏幕上將非常有用。 RGB LED。

讓我們嘗試制作靛藍(lán)色（＃4B0082）。

i》

靛藍(lán)的紅色，綠色和藍(lán)色部分（以十六進(jìn)制表示）分別為4B，00和82。我們可以將它們插入“ setColor”函數(shù)中，如下所示：

下載：文件

復(fù)制代碼

setColor（0x4B， 0x0， 0x82）; // indigo setColor（0x4B， 0x0， 0x82）; // indigo

我們?cè)陬伾娜齻€(gè)部分使用十六進(jìn)制數(shù)字，方法是在顏色的三個(gè)部分前面加上“ 0x”。

嘗試將自己的幾種顏色添加到“循環(huán)”功能中。不要忘了在每個(gè)延遲之后添加延遲。

理論（PWM）

脈沖寬度調(diào)制（PWM）是一種控制功率的技術(shù)。我們還在這里使用它來(lái)控制每個(gè)LED的亮度。

下圖顯示了Arduino上PWM引腳之一的信號(hào)。

大約每1/500秒，PWM輸出將產(chǎn)生一個(gè)脈沖。該脈沖的長(zhǎng)度由“ analogWrite”功能控制。因此，“ analogWrite（0）”將根本不會(huì)產(chǎn)生任何脈沖，而“ analogWrite（255）”將產(chǎn)生一直持續(xù)到下一個(gè)脈沖到期的脈沖，因此輸出實(shí)際上一直都在。 》如果我們?cè)贏nalogWrite中指定一個(gè)介于0到255之間的值，那么我們將產(chǎn)生一個(gè)脈沖。如果輸出脈沖僅在5％的時(shí)間內(nèi)為高電平，那么無(wú)論我們驅(qū)動(dòng)什么，都將僅獲得5％的全功率。

但是，如果在90％的時(shí)間內(nèi)輸出為5V，則負(fù)載將獲得90％的電力。我們看不到LED會(huì)以這種速度打開(kāi)和關(guān)閉，所以對(duì)我們來(lái)說(shuō)，亮度似乎在變化。

其他要做的事情

嘗試將乒乓球放在LED上

嘗試更改延遲以加快速度或減慢顏色變化的速度

使用RGB LED可以做很多事情。檢出Internet上使用RGB LED的一些項(xiàng)目，您會(huì)發(fā)現(xiàn)視覺(jué)設(shè)備的多色持久性以及各種照明效果。

責(zé)任編輯：wv