среда, 15 мая 2019 г.

Arduino nano и RGB-светодиод с общим анодом

Пришли с Китая RGB-светодиоды, я ожидал партию с общим катодом, но пришли с общим анодом. Заказывал для самодельного ночника, так что особой разницы что там у них общего нет никакой. Итак, давайте разберемся для начала, что такое ргб-светодиод, как устроен и как работает.



На фото выше представлены два светодиода, один обычный, второй rgb. Как видим, у ргб 4 ноги, это обусловлено тем, что, по сути, RGB-светодиод - это три светодиода в одном корпусе: красный, зеленый и синий (Red, Gren, Blue). Общий анод и по одному катоду на три цвета. Давайте подключим наш светодиод к ардуино нано и для начала мигнем по очереди тремя цветами. Посмотрим как подключить RGB светодиод с общим анодом к ардуино.



На схеме я изобразил наш RGB-светодиод в виде трех отдельных светодиодов, соединенных вместе анодами. Этот совместный анод подсоединяем на плюс питания, через катоды будем управлять свечением, их подключаем к выводам ардуино.
На схеме я не указал резисторы, их можно подключить как на каждый анод отдельно, так и один резистор на катод. Я подключил три резистора по 240 Ом между каждым катодом и выводом ардуины. Собрал все на макетной плате, получилось как-то вот так.



Электрическая часть схемы закончилась, переходим к программной. Вся суть нашей электрической части в общем аноде - на катоды нам нужно подавать минус. То есть, конфигурируем вывод ардуины в качестве выхода, устанавливаем на нем низкое состояние (логический ноль) - светодиод светится. При высоком состоянии (логическая единица) светодиод не светится. Поскольку мы управляем яркостью свечения с помощью ШИМа, то все расчеты для высчитывания яркости придется оборачивать обратно пропорционально. ШИМ может принять одно из 256 значений - от 0 до 255 (потому как регистр восьмибитный). Для того, чтоб зажечь светодиод - нужен 0. Для того, чтоб потушить - 255. Напишем скетч для поочередного мигания тремя цветами нашего RGB-светодиода.



Заливаем скетч, наслаждаемся миганием. Для того, чтоб светодиод светил каким-то уникальным цветом, достаточно смешать три основных цвета в определенных пропорциях. Например, для получения желтого цвета смешиваем зеленый и красный, при этом синий выключен. Если смешать все три - получится белый.

Итак, у нас теперь есть схема подключения RGB-светодиода к Arduino nano, понимание как это всё устроено и как работает. Аналогичным образом можно управлять и RGB лентой. В дальнейшем рассмотрим алгоритм переливания всеми цветами радуги.