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The OSOYOO Magic I/O Shield per Arduino è una scheda potente per i principianti. Con questa scheda prestigiosa, possiamo facilmente collegare vari sensori e attuatori molto più facilmente di prima.

Il modello di colore RGB è un modello di colore additivo in cui la luce rossa, verde e blu vengono aggiunti in vari modi per riprodurre una vasta gamma di colori. Il nome del modello deriva dalle iniziali dei tre colori primari additivi, rosso, verde e blu. In questa lezione, mostreremo come utilizzare un LED RGB (Red Green Blue) con un Arduino.

SPECIFICHE DEL MODULO RGB

COME FUNZIONANO I LED RGB?

A prima vista, i LED RGB (Red, Green, Blue) sembrano proprio come i normali LED, tuttavia, all’interno del solito pacchetto di LED, ci sono in realtà tre LED, uno rosso, uno verde e sì, uno blu. Controllando la luminosità di ciascuno dei singoli LED è possibile mescolare praticamente qualsiasi colore che si desidera.

COME CREARE DIVERSI COLORI?

La ragione per cui puoi mescolare qualsiasi colore che ti piace variando le quantità di luce rossa, verde e blu è che il tuo occhio ha tre tipi di recettori di luce (rosso, verde e blu). L’occhio e il cervello elaborano le quantità di rosso, verde e blu e le convertono in un colore dello spettro.

In un certo senso, usando i tre LED stiamo giocando un trucco all’occhio. Questa stessa idea è usata nei televisori, dove l’LCD ha punti di colore rosso, verde e blu uno accanto all’altro che compongono ogni pixel.

È possibile creare uno di questi tre colori – rosso, verde o blu – attivando un solo LED.

Per esempio, se si vuole produrre il blu, si attiva il LED blu e si spengono gli altri due.

Se impostiamo la luminosità di tutti e tre i LED allo stesso modo, allora il colore complessivo della luce sarà bianco. Se spegniamo il LED blu, in modo che solo i LED rosso e verde abbiano la stessa luminosità, allora la luce apparirà gialla.

Possiamo controllare la luminosità di ciascuna delle parti rossa, verde e blu del LED separatamente, rendendo possibile mescolare qualsiasi colore che ci piace.

Il nero non è tanto un colore quanto un’assenza di luce. Quindi la cosa più vicina al nero che possiamo ottenere con il nostro LED è spegnere tutti e tre i colori.

PULSE-WIDTH MODULATION(PWM)

La luminosità di un LED è proporzionale alla corrente che lo attraversa, ma sarebbe piuttosto difficile usare un microcontrollore per controllare accuratamente la corrente che scorre attraverso un LED. Fortunatamente, la visione umana ha un fenomeno chiamato persistenza della visione. La persistenza della visione è il fenomeno per cui un’immagine che viene vista solo per una frazione di secondo continuerà ad essere “vista” dal tuo cervello anche dopo che l’immagine originale è sparita o si è spostata. Questo è lo stesso principio che sta alla base del cinema e della televisione, dove un’immagine che cambia rapidamente inganna il cervello a vedere il movimento continuo. Accendendo e spegnendo rapidamente il nostro LED, possiamo ingannare il cervello a vedere un valore “medio” di luminosità basato sul duty cycle del segnale PWM di guida.

Pulse-width modulation (PWM) è la pratica di modulare il duty cycle di un segnale, usato in questa applicazione per controllare la potenza media inviata ad ogni LED. Nella figura seguente, mostriamo tre diversi duty cycle, prima con un duty cycle del 50%, poi del 10% e del 90%. Durante il duty cycle del 10%, il segnale è a livello alto logico solo per un breve periodo ogni ciclo, ma con il duty cycle del 90%, la maggior parte del periodo del segnale è speso a livello alto logico. Se la frequenza del segnale è abbastanza veloce, allora non ci sarà nessuno sfarfallio visibile, e la luminosità del LED sarà proporzionale al duty cycle del segnale.

CONTROLLO COLORE RGB LED

RGB indica i canali di colore rosso (R), verde (G) e blu (B) ed è uno standard di colore industriale. RGB visualizza vari nuovi colori cambiando i tre canali e sovrapponendoli, il che, secondo le statistiche, può creare 16.777.216 colori diversi. Se si dice che il colore visualizzato non corrisponde completamente a un colore naturale, allora quasi certamente non può essere differenziato a occhio nudo.

Ognuno dei tre canali di colore rosso, verde e blu ha 255 stadi di luminosità. Quando i tre colori primari sono tutti 0, la “luce LED” è la più scura, cioè si spegne. Quando i tre colori primari sono tutti 255, la “luce LED” è la più luminosa. Quando si sovrappone la luce emessa dai tre colori primari, i colori saranno mescolati. Tuttavia, la luminosità è uguale alla somma di tutte le luminosità, e più si mescola, più il LED è luminoso. Questo processo è noto come miscelazione additiva.

In primo luogo, si prega di collegare lo shield Osoyoo Magic I/O alla scheda UNO:

Then connect the RGB module to the RGB port of the Magic I/O shield with a 4-pin PNP cable as below:

Avviso: Togliere la batteria o scollegare l’adattatore di alimentazione quando si carica il codice dello sketch su Arduino.

Dopo aver completato le operazioni di cui sopra, collegare la scheda Arduino al computer tramite il cavo USB. Il LED verde di alimentazione (etichettato PWR) dovrebbe accendersi.

Aprire il software di programmazione grafica Mixly, se Mixly non è inglese, si dovrebbe prima cambiare la lingua:

Puoi scaricare il codice direttamente, poi clicca su “Open” in Mixly per scegliere il codice che hai scaricato:

Download Code

Oppure potete fare le seguenti operazioni:

  1. Click  il blocco “Functions”;
  2. Trascina il primo blocco “procedure do” nello spazio vuoto, modifica “procedure” in”RED“;
  3. Click il blocco “In/Out”;
  4. Trascina “DigitalWrite PIN#” da inserire nel blocco “do RED”, e modifica il parametro “DigitalWrite PIN# 11 Stat HIGH“;
  5. Ripetete il passo 3 e il passo 4, inserite i tre blocchi “DigitalWrite PIN#“, e modificate il parametro degli altri due blocchi in “DigitalWrite PIN# 12 Stat LOW“ e  “DigitalWrite PIN# 13 Stat LOW“.

  1. Cliccate con il tasto destro del mouse sul blocco “do RED“;
  2. Duplica il blocco esistente;
  3. Modifica il parametro come mostra l’immagine;
  4. Fate riferimento al passo 1-3 di cui sopra per finire i blocchi, ricordatevi di modificare il parametro come mostra l’immagine.

  1. Click il blocco “Functions”;
  2. Trascina il blocco  “do RED”nello spazio vuoto;
  3. Click il blocco “Control”;
  4. Trascina  “Delay” incastralo nel blocco “do RED”(utilizzare il tempo di ritardo predefinito 1000 ms);
  5. Fate riferimento al passo 1-4 di cui sopra per finire i blocchi.

I blocchi dell’intero programma sono i seguenti:

Dopo aver completato le operazioni di cui sopra, fate come segue:

  1. Fare clic su Save dopo aver terminato la programmazione.
  2. Seleziona il tipo di scheda e la porta seriale prima di caricare. Nel nostro caso, usiamo la scheda UNO, quindi basta selezionare Arduino/Genuino Uno. Se usi un Mega2560, seleziona Arduino/Genuino Mega o Mega2560.
  3. Selezionate il dispositivo seriale della scheda Arduino dal menu COM. È probabile che questa sia COM3 o superiore (COM1 e COM2 sono di solito riservate alle porte seriali hardware). Per scoprirlo, puoi scollegare la tua scheda Arduino e riaprire il menu; la voce che scompare dovrebbe essere la scheda Arduino. Ricollegate la scheda e selezionate quella porta seriale.
  4. Poi, clicca su upload per caricare il programma alla scheda Arduino. Se il caricamento non riesce, controlla la connessione secondo le istruzioni.
  5. Infine, lo stato cambierà in ‘Upload success!

how_to_play.png (1150×56)

Pochi secondi dopo la fine del caricamento, dovreste vedere il LED RGB lampeggiare circolarmente nei colori rosso, verde e blu.