Cicleu un LED RGB a través de l’espectre de color mitjançant un Raspberry Pi 2 i Scratch: 11 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Notes d'actualització dijous, 25 de febrer de 2016: He millorat el programa Scratch i he redissenyat el meu instructable.

Hola nois, amb aquest projecte volia utilitzar Scratch per fer circular un LED RGB a través de l’espectre de colors.

Hi ha una gran quantitat de projectes que fan això amb l'Arduino, així que tenia curiositat per veure si podia obtenir un resultat decent amb el Raspberry Pi.

El meu primer intent amb aquest instructiu no va ser molt bo, així que he investigat una mica més i crec que tinc alguna cosa que funciona millor. Quan estava mirant alguns projectes d’Arduino per intentar entendre on em vaig equivocar al meu programa original, vaig trobar-me amb un guió Arduino absolutament excel·lent, al qual us enllaçaré al final. El meu amic Andrew i jo vam passar la tarda convertint-lo en Scratch. Ho hem fet tot el possible i espero que ho proveu.

Aquest projecte és un seguiment del meu instructiu sobre l’alteració de la brillantor d’un LED mitjançant botons i Scratch que podeu trobar aquí:

www.instructables.com/id/PWM-Based-LED-Cont…

Enllaç a l'Arduino Sketch original basat en el meu programa Scratch en:

www.arduino.cc/en/Tutorial/DimmingLEDs autor Clay Shirky

Pas 1: reunir les coses que necessitareu per a aquest projecte

Components que necessitareu:

Un Raspberry Pi amb un sistema operatiu Raspian i connexió a Internet

1 x Taula de pa

1 x LED RGB (càtode comú)

Resistències de 3 x 330 ohm (taronja marró taronja)

4 x cables de placa de mascle / femella

1 x cable de placa de connexió masculí / masculí (o un cable de pont petit de nucli petit si en teniu)

Pas 2: entendre què fan les potes del LED RGB

Agafeu el LED RGB i mireu les cames, notareu que una cama és més llarga que totes les altres. Orientar el LED de manera que aquesta pota més llarga quedi a l'esquerra.

El pin 1 s’utilitza per fer que el LED brilli EN VERMELL

El pin 2 és el pin de terra

El pin 3 fa que el LED brilli VERD

El pin 4 fa que el LED brilli BLAU

El LED RGB que estic utilitzant té un càtode comú, que bàsicament significa que connecteu la cama de terra a un pin de terra Raspberry Pi perquè funcioni.

Pas 3: Inserció de les resistències de 330 Ohm i el cable del pont de terra a la placa de pa

Perquè les coses siguin fàcils de veure al diagrama, podem col·locar les resistències i el cable de terra allà on necessiten. Les resistències no tenen polaritat, de manera que no importa la rotació que tinguin.

Nota: per què necessitem tres resistències per a un LED?

Penseu en un LED RGB com 3 LED diferents agrupats en un de sol. Si tinguéssim 3 LED individuals en un circuit, faríem servir una resistència per a cadascun i, per tant, necessitaríem una resistència per a cada tram de color del LED RGB.

Pas 4: Afegir el LED al nostre circuit

Ara tenim les resistències i el cable de terra al seu lloc, podem instal·lar el nostre LED al circuit de la placa. Orientar el LED de manera que la cama més llarga quedi cap a l’esquerra.

Separeu suaument les potes una mica per permetre que es connectin a la taula de paret, assegurant-vos que cada pota estigui a la mateixa línia que la resistència corresponent.

La pota més llarga (pota 2) s’ha d’alinear amb el cable de terra negre.

Pas 5: connectar els cables a la taula de pa Part 1: connectar a terra

Primer connectem la terra des del Raspberry Pi a la pota de terra del LED.

Al meu diagrama he connectat el cable mascle / femella des del pin 6 del Raspberry GPIO al rail de terra de la placa per connectar la pota de terra del LED al Raspberry Pi.

La targeta de referència us mostra el disseny del pin del Raspberry Pi GPIO. El GPIO de 40 pins a la dreta de la imatge correspon al Raspberry Pi 2, que estic fent servir per fer aquest projecte.

Pas 6: Connectar els cables a la taula de pa Part 2: Connectar la pota del LED vermell

Introduïu l'extrem mascle del cable al forat situat just a sobre de la resistència de l'esquerra i empenyeu l'extrem femella del cable a GPIO17 (pin11) del Raspberry Pi.

La targeta de referència dels pins GPIO us ajudarà a arribar al pin correcte.

Pas 7: Connectar els cables a la taula de pa Part 3: Connexió de la pota LED verda

Introduïu l'extrem mascle del cable al forat que hi ha just a sobre de la resistència del centre i empenyeu l'extrem femella del cable a GPIO18 (pin12) del Raspberry Pi.

La targeta de referència dels pins GPIO us ajudarà a arribar al pin correcte.

Pas 8: Connectar els cables a la taula de pa Part 4: Connexió de la pota LED blava

Introduïu l'extrem mascle del cable al forat situat just a sobre de la resistència de la dreta i empenyeu l'extrem femella del cable a GPIO27 (pin13) del Raspberry Pi.

La targeta de referència dels pins GPIO us guiarà cap al pin correcte.

Pas 9: Programació a Scratch: comprovació de circuits

Quan vaig connectar aquest projecte per primera vegada, vaig ser una mica descuidat i vaig barrejar els cables de color, cosa que volia dir que quan volia que s’encengués el vermell, el verd s’encenia, així que vaig escriure un programa senzill per verificar que tot estigués connectat correctament.

La prova del LED està controlada per 3 parells de tecles

A i Z controlen VERMELL, A encén el vermell, Z apaga el vermell

Control S i X VERD, S s’encén en verd, X s’apaga en verd

Control D i C BLAU, D s’encén en blau i C s’apaga en blau

Si configureu un pin a un nivell alt, el LED s’encén i, si el poseu a baix, apaga el LED.

Descarregueu el programa i proveu el circuit si voleu assegurar-vos que estigui ben connectat.

Pas 10: Programació a Scratch: què volia fer amb el LED RGB

Programar a Scratch és una experiència agradable. Té una interfície de clic i arrossega i és força intuïtiu. Tot i que es va crear principalment per introduir els nens a la programació, en realitat crec que és un entorn de programació força útil, ja que crec que es mostra al codi que controla el LED del meu projecte.

Així que això és el que volia que passés:

Els canvis de color es farien en tres fases:

A la primera fase comencem amb el vermell al màxim i el verd i el blau a un nivell molt petit.

Després vam començar a reduir la brillantor del vermell en -1, mentre que augmentàvem la brillantor del verd en 1.

Hem utilitzat un comptador de bucles per limitar el nombre de vegades que ha passat això.

Un cop el comptador de bucles va arribar a 255, vam començar la segona fase.

A la segona fase, el verd estarà al màxim, el vermell i el blau es posaran a un nivell baix.

Reduïm la brillantor del verd en -1 mentre augmentem la brillantor dels blaus en 1.

El comptador de bucles de la segona fase es va establir en 509.

Un cop arribés a 509, començaríem la fase 3.

A la fase tres, el blau té una brillantor màxima i el verd i el vermell a nivells baixos.

Comencem a reduir la brillantor blava en -1 mentre augmentem la brillantor vermella en 1.

Un cop el comptador de bucles arribés a 763, el cicle es tornaria a iniciar a la fase 1.

Tenim tres variables redVal, greenVal i blueVal per mantenir els valors del nivell de brillantor de cada color i aquests valors s’envien als pins GPIO correctes per alimentar les potes dels LEDs per establir el valor de brillantor de cada color, que a la vegada ens dóna la barreja de colors que volem.

I aquest és el meu intent de recórrer l’espectre de colors mitjançant un LED RGB i Scratch.

Si teniu un Arduino i executeu l’esbós que he enllaçat que m’ha inspirat a escriure la versió Scratch, veureu que no hi ha cap color parpellejant. No estic del tot segur de per què la versió Scratch parpelleja tant. Sospito que l’Arduino és millor per gestionar PWM, però si veieu alguna cosa que cal millorar al meu codi, us agrairia molt que us prenguéssiu el temps per dir-m’ho.

Gràcies per llegir el meu instructiu i espero que tingueu un bon dia!

Pas 11: Captura de pantalla del programa Scratch

Si voleu programar-lo vosaltres mateixos, aquí teniu un cop d'ull al disseny.