בוחר צבעים של Arduino RGB - בחר צבעים מאובייקטים חיים אמיתיים: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

פרויקטים של טינקרד »

בחר בקלות צבעים מאובייקטים פיזיים בעזרת בורר הצבעים RGB המבוסס על Arduino זה, המאפשר לך ליצור מחדש את הצבעים שאתה רואה באובייקטים חיים במחשב האישי או בטלפון הנייד שלך. כל שעליך לעשות הוא ללחוץ על כפתור כדי לסרוק את צבע האובייקט באמצעות מודול חיישן צבע זול TCS34725 ותקבל את ערכי הצבע RGB וכן אינדיקציה לצבע הנמדד על LED RGB.

אם אתה נהנה מהמדריך הזה, אנא הצביע עבורו בתחרות Make It Glow.

עיצבתי מארז פשוט להדפסת תלת מימד עבור האלקטרוניקה כדי להפוך את המכשיר לנייד, פשוט חבר אותו ליציאת USB, מטען או בנק חשמל כדי להפעיל אותו. אתה יכול גם לשנות את העיצוב כך שיתאים לסוללה כדי להפוך אותו לנייד עוד יותר.

אני בדרך כלל מנסה להשתמש ב- Arduino Uno מכיוון שזהו אחד מלוחות ה- Arduino הנפוצים ביותר, אך כדי להפוך את המכשיר לנייד, הוא תוכנן סביב לוח Arduino Pro Micro. עם זאת ניתן להתאים אותו בקלות לפעול על רוב הלוחות התואמים אחרים של Arduino עם מספיק IO, כגון ה- Uno, Leonardo או Mega.

מדריך זה מניח שעבדת עם בקר מיקרו Arduino לפני שהכרת את היסודות של תכנות ה- Arduino וחיבור אליו לוח LCD. אם לא, עקוב אחר המדריכים המקושרים למידע נוסף והסברים מעמיקים.

אספקה

• Arduino Pro Micro (או אחר) - קנה כאן
• חיישן RGB TCS34725 - קנה כאן
• לוח 16 x 2 LCD - קנה כאן
• כפתור לחיצה - קנה כאן
• 2 x 10K נגדים - קנה כאן
• נגדים 3 x 220Ω - קנה כאן
• נגד 470Ω - קנה כאן
• RGB LED - קנה כאן
• רצועת כותרת נקבה 7 פינים (לחתוך לאורך) - קנה כאן
• פוטנציומטר 10K - קנה כאן
• קרש לחות ומגשרים לבדיקה - קנה כאן
• מדפסת תלת מימד ונימה לבנה/שחורה (אופציונלי לדיור) - זה בשימוש

בנוסף לאלה, תזדקק לכלים בסיסיים לעבודה עם אלקטרוניקה, כולל מגהץ אם אתה בונה את המעגל שלך לצמיתות לשימוש במארז.

שלב 1: חיבור מעגל בדיקת בוחרי הצבעים RGB

זה תמיד רעיון טוב להרכיב את הרכיבים שלך על לוח לחם קודם כדי לבדוק אותם ולוודא שהמעגל והתוכנה שלך עובדים כראוי לפני ביצוע חיבורים מולחמים.

הרכיבים מחוברים ללוח הלחם כפי שמוצג בתרשים המעגלים.

אין שום דבר מיוחד או מוזר באף אחד מהחיבורים האלה בין הרכיבים לבין הארדואינו, הם תצורות מעגל בסיסיות אופייניות לחיבור LCD, כפתור ולדים ללארדואינו.

נגדי 10K משמשים לחיבור כפתור הלחצים ונגדים 220Ω עבור נורית חיישן הצבע והרגליים האדומות והכחולות של ה- RGB LED. הנגד 470Ω משמש לרגל הירוקה של ה- LED כדי להפחית מעט את בהירותו ליצירת צבעים מציאותיים יותר למראה.

חיישן הצבעים RGB מחובר ל- Arduino באמצעות ממשק I2C הפשוט. וודא שאתה משתמש בסיכות הנכונות לממשק זה אם אתה משתמש בלוח אחר. הוא נשלט באמצעות ספריית Adafruit שנדונה בחלק הקוד.

אם אתה משתמש בלוח Arduino אחר, ודא שיש לך את אותה פונקציונליות בכל סיכה כמו בשימוש ב- Pro Micro. לדוגמה, אתה צריך סיכות מופעלות PWM לשליטה על נורית ה- RGB על מנת לדמות את צבע ה- RGB שנבחר.

שלב 2: תכנות בוחר הצבעים של Arduino RGB

כעת לאחר שהרכבת את הרכיבים שלך על לוח הלוח ויצרת את החיבורים הנדרשים, תוכל לטעון את הקוד על Arduino שלך באמצעות המחשב האישי שלך ולבדוק כי הרכיבים פועלים כהלכה.

בדוק שוב את כל החיבורים שלך לפני חיבור כבל ה- USB ל- Arduino שלך כדי לוודא שהם נכונים. כבל ה- USB מפעיל את הלוח ואת הרכיבים המחוברים שעלולים לפגוע בהם אם הם אינם מחוברים כראוי.

הלוח הספציפי הזה, ה- Arduino Pro Micro פועל כמו לאונרדו כאשר הוא מחובר למחשב האישי שלך, לכן הקפד לבחור את סוג הלוח הנכון ב- Arduino IDE אחרת תקבל שגיאות בעת ניסיון להעלות את הקוד.

להלן קישור לקוד בחירת הצבעים RGB: הורד קוד בחירת צבעי RGB

הקוד מכיל הערות להסבר מה כל חלק עושה. מזהה הצבע וחלק ה- LED מבוסס על קוד הדוגמה של Adafruit colorview. אם אתה רוצה לנסות לכתוב קוד משלך, זוהי דוגמה שימושית לעבודה ולהתחיל ממנה.

יהיה עליך להתקין את ספריות Adafruit. זה נעשה בקלות על ידי לחיצה על כלים -> נהל ספריות ב- IDE שלך ולאחר מכן הקלדת "Adafruit TCS" בסרגל החיפוש והתקנת הספרייה שנמצאה.

כמה דברים שכדאי לשים לב אליהם בקוד:

סיכות ה- LCD שהוקצו הן בסדר מוזר (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7). בדרך כלל אני מנסה לשמור על הפינים ברצף, אך בדוגמה זו הם מעט מעורבבים בגלל שני דברים, האחד כי הייתי צריך לעקוף את סיכות ה- PWM עבור ה- LED והשני מכיוון שהסיכות ב- Pro Micro אינן כולן לפי סדר רציף.

נורית חיישן הצבעים וכפתור הלחיצה מחוברים לכניסות האנלוגיות של ה- Pro Micro ומשמשות כ- IO דיגיטלי מכיוון שלא היו מספיק סיכות IO דיגיטליות. הם עדיין מוגדרים בקוד כסיכות IO דיגיטליות סטנדרטיות.

יש שגרה קצרה לדהות את הנורית בין אדום, ירוק וכחול בעת ההפעלה. זהו רק אפקט ויזואלי שלוקח בערך 1.5 שניות לעבור אותו וניתן להסיר אותו אם אתה רוצה שבוחר הצבעים יתחיל מהר יותר.

התוכנית לא תתקדם אחרי ההתקנה אם היא לא יוצרת חיבור עם חיישן הצבעים, היא תופיע כ"שגיאת חיישן "במסך ה- LCD שלך אם היא לא תוכל ליצור חיבור. אם הנורית נדלקת, המצביעה על הספק לחיישן, בדוק את חיבורי ה- SDA וה- SCL שלך וכי אתה משתמש בסיכות הארדואינו הנכונות.

טבלת הגמא פשוט ממירה את ערכי ה- RGB הנמדדים מהחיישן לערכים שיביאו לייצוג LED מציאותי יותר של הצבע האמיתי, זה רק כדי לשפר את אפקט ההדמיה של LED ואין לו השפעה על ערכי ה- RGB הנמדדים המוצגים.

הקוד ממתין לכניסת כפתור הלחיצה כדי לבצע קריאה מהחיישן של אז ולהציג את הערכים על ה- LCD ודרך הנורית. שלושת העיכובים בלולאה אם הצהרה היא פשוט כדי להימנע מקריאה חוזרת ונשנית לפני שהכפתור ישוחרר שוב מכיוון שזמן הקריאה והמחזור בפועל יעמוד על כ -100 אלפיות השנייה. תוכל גם לשחק עם ערכים אלה אם ברצונך לבחור אותך. מהר יותר או איטי יותר.

שלב 3: התקנת הרכיבים בתוך המארז

על מנת לייצר מכשיר שימושי ונייד, החלטתי להלחיד את הרכיבים יחד ולהרכיב אותם במארז פשוט המודפס בתלת מימד.

מעגל במורכבות זו כנראה צריך להיות מתוכנן על לוח PCB אך לרוב האנשים אין גישה לשירותי ייצור PCB ולכן דבקתי בהלחמת הרכיבים יחד עם חלקים של כבל סרט.

שלב 4: הדפס את המארז בתלת מימד

תכננתי בית מלבני בסיסי לבוחר הצבעים, את קבצי ההדפסה התלת -ממדית ניתן להוריד כאן. תוכל גם להיות יצירתי ולשנות את העיצוב כך שיתאים לרכיבים שלך ולאופן השימוש שלך בורר הצבעים.

חיישן הצבע נמצא בחלקו האחורי, כך שתוכל להחזיק את המכשיר מעל אובייקט ולבחור את הצבע עם הקריאה המוצגת בחזית.

הדפסתי את המארז באמצעות PLA לבן ומילוי של 20%, הייתי נמנע משימוש ב נימה צבעונית ללוח האחורי מכיוון שאינך רוצה להציג אור צבעוני מוחזר על פני השטח שנבחר.

מידות הדיור הן כ -110 מ"מ (4.3 אינצ ') x 46 מ"מ (1.8 ") x 20 מ"מ (0.78") כששני החצאים מורכבים. כל חצי גובהו 10 מ"מ (0.39 אינץ ').

שלב 5: הלחמה של המעגל

לאחר שתדפיס את הדיור בתלת מימד, יהיה לך מושג היכן כל הרכיבים מותקנים וכמה זמן לבצע את חיבורי כבלי הסרט המולחמים.

התחל בהלחמה של כל רכיב לארדואינו בזמן שאתה מסיר אותו מלוח הלחם ונסה להסיר רכיבים כדי ליצור מעגל מלא בכל פעם.

לדוגמה, התחל עם מעגל ה- LED והלחם את הנגדים אל ה- LED ולאחר מכן חבר אותם ל- Arduino לפני הסרת רכיבי הלחצן. בדרך זו תוכל לעקוב אחר הרכיבים ולוודא שאתה מחבר אותם בנפרד לכניסות ויציאות Arduino הנכונות.

היזהר מלוח ה- LCD וחיישן הצבע כדי לוודא שאתה מבצע את החיבורים ליציאות ה- Arduino IO הנכונות.

ניתן להלחם את חיבורי חיישן הצבע על רצועת הכותרת הנקבית בעלת 7 פינים (לחתוך פס כותרת בעל 8 פינים עד 7 סיכות) כדי לאפשר את חיבורו דרך החלק האחורי של הבית. זה רק מאפשר להפריד את שני החצאים כראוי אם אתה צריך לפתוח אותו. אתה יכול גם להלחם ישירות לחיישן הצבע עם קטע של כבל סרט, רק וודא שכבל הסרט עובר דרך החריץ שבבית לפני הלחמת החיבורים.

יש לבצע מספר חיבורים ל- GND ו- 5V וזה הופך את הלחמתך לקלה יותר לחבר אותם לנקודות מרכזיות גדולות יותר מאשר לנסות להלחים את כולם על שני סיכות הארדואינו. חיברתי את כולם על שתי הרגליים החיצוניות של פוטנציומטר ה- LCD מכיוון שהוא נמצא בערך במרכז הבית ויש לו את שטח הפנים הגדול ביותר לביצוע החיבורים.

לאחר שביצעת את כל החיבורים שלך ואתה מרוצה מאורכי כבל הסרט. נסה להפעיל שוב את המעגל כדי לוודא שהכל פועל כראוי לפני הרכבת הרכיבים לתוך הבית. וודא שאף אחד מהרכיבים או המסופים החשופים לא נוגעים זה בזה, מה שעלול להוביל לקצר. ייתכן שיהיה עליך להוסיף מעט סרט בידוד או נייר בין הרכיבים כדי להימנע מקצרים.

אם המעגל שלך פועל כראוי, אתה יכול להרכיב את הרכיבים שלך לתוך הבית המודפס בתלת מימד.

שלב 6: הרכיב רכיבים לתוך המארז

השלב האחרון הוא הרכבת הרכיבים שלך לתוך הדיור שלך. השתמשתי באקדח דבק חם להרכבת הרכיבים, אתה יכול גם להשתמש באפוקסי או בכמות קטנה של דבק -על.

ניתן להדביק את חיישן הצבע לתוך החלל בחלק האחורי של הבית כאשר פס הכותרת של הסיכה נדבק אל פנים הבית. רצועת הכותרת הנשית תשמש לאחר מכן לחיישן להתחבר למעגל.

הרכבו את לחצן הלחיצה, ה- LCD וה- LED דרך החורים בלוח הקדמי והדביקו אותם למקומם בחלק הפנימי של הבית.

הארדואינו שלך צריך להתאים היטב לחריץ בבסיס ולא צריך לדרוש שום דבק כדי להחזיק אותו במקומו, אך אם כן, הקפד לא לשים דבק על הרכיבים בחלק האחורי של הלוח. עדיף לשים דבק לאורך שולי הלוח.

יציאת המיקרו USB צריכה להיות נגישה בקלות דרך צד הבית.

הדבק את שני החצאים יחד, בעזרת היתדות בשתי הפינות כמדריך. אלה צריכים ללחוץ חזק יחד ולסייע להחזיק את שני החצאים יחד. וודא שאף אחד מהמסופים או הלידים החשופים שלך בנגדים, הלדים או הפוטנטיומטר לא נוגעים במשהו אחר במעגל שלך כפי שהוזכר קודם לכן, אתה יכול להשתמש בקלטת בידוד או נייר כדי להפריד רכיבים - השתמשתי בקלטת צהובה בחלק האחורי של ה- LCD.

שלב 7: שימוש בורר הצבעים RGB שלך

כדי להשתמש בורר הצבעים שלך, חבר כבל מיקרו USB ליציאה בצד בורר הצבעים כדי להפעיל אותו.

רצף ההפעלה אמור לפעול ואז תוכל לבחור צבע, המסומן על ידי מוכן לבחירת צבעים.

הנח את החיישן מעל הצבע שברצונך לבחור ולאחר מכן לחץ על הלחצן לבחירת הצבע. נורית ה- LED בחיישן אמורה להידלק לרגע, ולאחר מכן תקבל קריאת RGB על ה- LCD והנורית תשתנה כדי לשקף את הצבע שנבחר.

נורית ה- RGB נועדה לתת לך אינדיקציה לצבע שזוהה. זוהי רק דרך מהירה עבורך לבדוק שהחיישן הרים את הצבע הנכון ולא תמיד הוא ייצוג מדויק של הצבע עקב מגבלות עם הנורית. לדוגמה, הם אינם יכולים להראות שחורים או אפורים מכיוון שחומר הלד בפועל הוא לבן ויכול לייצר אור רק על מנת לשחזר צבעים. מאותה סיבה, צבעים כהים יותר אינם מופיעים היטב על ה- LED.

אם נהנית מהמדריך הזה, אנא הצביע עבורו בתחרות זוהר.

עיין בבלוג שלי לעוד הדרכות, פרויקטים ורעיונות של Arduino.

סגנית בתחרות Make it Glow