Siklus LED RGB Melalui Spektrum Warna Menggunakan Raspberry Pi 2 dan Scratch: 11 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Catatan Pembaruan Kam 25 Februari 2016: Saya telah meningkatkan program Scratch dan mendesain ulang instruksi saya.

Hai teman-teman, dengan proyek ini saya ingin menggunakan Scratch untuk menggilir LED RGB melalui spektrum warna.

Ada banyak proyek yang melakukan ini dengan Arduino, jadi saya ingin tahu apakah saya bisa mendapatkan hasil yang layak dengan Raspberry Pi.

Upaya pertama saya pada instruksi ini tidak terlalu bagus, jadi saya telah melakukan sedikit riset dan berpikir saya memiliki sesuatu yang berfungsi lebih baik. Ketika saya melihat-lihat beberapa proyek Arduino untuk mencoba memahami di mana saya salah dalam program asli saya, saya menemukan skrip Arduino yang sangat bagus, yang akan saya tautkan pada Anda di bagian akhir. Teman saya Andrew dan saya menghabiskan sore hari mengubahnya menjadi Scratch. Kami telah melakukan yang terbaik dengan itu dan saya harap Anda akan mencobanya.

Proyek ini merupakan tindak lanjut dari instruksi saya tentang mengubah kecerahan LED menggunakan tombol dan Scratch yang dapat Anda temukan di sini:

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

Tautan ke Sketsa Arduino asli Saya mendasarkan program Scratch saya pada:

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

Langkah 1: Kumpulkan Hal-hal yang Anda Butuhkan untuk Proyek Ini

Komponen yang Anda perlukan:

Raspberry Pi dengan sistem operasi Raspian dan koneksi internet

1 x papan tempat memotong roti

1 x RGB LED (katoda umum)

3 x 330 ohm resistor (oranye oranye coklat)

4 x kabel papan tempat memotong roti pria/wanita

1 x kabel papan tempat memotong roti pria / pria (atau kabel jumper inti tunggal kecil jika Anda memilikinya)

Langkah 2: Memahami Apa yang Dilakukan Kaki pada LED RGB

Ambil LED RGB Anda dan lihat kaki-kakinya, Anda akan melihat bahwa satu kaki lebih panjang dari yang lainnya. Arahkan LED sehingga kaki terpanjang ini ke kiri.

Pin 1 digunakan untuk membuat LED bersinar MERAH

Pin 2 adalah pin ground

Pin 3 membuat LED bersinar HIJAU

Pin 4 membuat LED bersinar BIRU

LED RGB yang saya gunakan memiliki katoda umum, yang pada dasarnya berarti Anda menghubungkan kaki ardenya ke pin arde Raspberry Pi untuk membuatnya berfungsi.

Langkah 3: Memasukkan Resistor 330 Ohm dan Kabel Ground Jumper Ke Breadboard

Agar mudah dilihat pada diagram, kita dapat menempatkan resistor dan kabel ground di tempat yang seharusnya terlebih dahulu. Resistor tidak memiliki polaritas sehingga tidak masalah ke mana arahnya.

Catatan: Mengapa kita membutuhkan tiga resistor untuk satu LED?

Pikirkan LED RGB sebagai 3 LED berbeda yang digabungkan menjadi satu. Jika kita memiliki 3 LED individu dalam suatu rangkaian, kita akan menggunakan resistor untuk masing-masing, jadi kita memerlukan resistor untuk setiap kaki warna LED RGB.

Langkah 4: Menambahkan LED ke Sirkuit Kami

Sekarang kita memiliki resistor dan kabel ground, kita dapat memasang LED kita ke sirkuit papan tempat memotong roti. Arahkan LED sehingga kaki terpanjang ke kiri.

Dengan hati-hati pisahkan kaki sedikit untuk memungkinkan mereka menyambungkan ke papan tempat memotong roti, pastikan setiap kaki berada pada garis yang sama dengan resistor yang sesuai.

Kaki terpanjang (kaki 2) harus sejajar dengan kabel ground hitam.

Langkah 5: Memasang Kabel ke Breadboard Bagian 1: Menghubungkan Ground

Pertama mari kita hubungkan ground dari Raspberry Pi ke ground leg pada LED.

Dalam diagram saya, saya telah menghubungkan kabel male/female dari pin 6 pada Raspberry GPIO ke ground rail papan tempat memotong roti untuk menghubungkan kaki ground LED ke Raspberry Pi.

Kartu referensi menunjukkan tata letak pin untuk Raspberry Pi GPIO. GPIO 40 pin di sebelah kanan gambar adalah untuk Raspberry Pi 2, yang saya gunakan untuk melakukan proyek ini.

Langkah 6: Memasang Kabel ke Breadboard Bagian 2: Menghubungkan Kaki LED Merah

Dorong ujung kabel jantan ke dalam lubang tepat di atas resistor di sebelah kiri, dan dorong ujung kabel betina ke GPIO17 (pin11) pada Raspberry Pi.

Kartu referensi untuk pin GPIO akan membantu memandu Anda ke pin yang benar.

Langkah 7: Memasang Kabel ke Breadboard Bagian 3: Menghubungkan Kaki LED Hijau

Dorong ujung kabel jantan ke dalam lubang tepat di atas resistor di tengah, dan dorong ujung kabel betina ke GPIO18 (pin12) pada Raspberry Pi.

Kartu referensi untuk pin GPIO akan membantu memandu Anda ke pin yang benar.

Langkah 8: Memasang Kabel ke Breadboard Bagian 4: Menghubungkan Kaki LED Biru

Dorong ujung kabel jantan ke dalam lubang tepat di atas resistor di sebelah kanan, dan dorong ujung kabel betina ke GPIO27 (pin13) pada Raspberry Pi.

Kartu referensi untuk pin GPIO akan membantu memandu Anda ke pin yang benar.

Langkah 9: Pemrograman di Awal: Pemeriksaan Sirkuit

Ketika saya pertama kali memasang kabel proyek ini, saya agak ceroboh dan mencampuradukkan kabel warna saya, yang berarti ketika saya ingin merah menyala, hijau yang muncul, jadi saya menulis program sederhana untuk memverifikasi bahwa semuanya terhubung dengan benar.

Tes LED dikendalikan oleh 3 pasang kunci

A dan Z mengontrol MERAH, A menyala merah, Z mematikan merah

S dan X mengontrol HIJAU, S menyalakan hijau, X mematikan hijau

D dan C mengontrol BIRU, D mengaktifkan biru, C mematikan biru

Menyetel pin ke tinggi membuat LED menyala, menyetelnya ke rendah akan mematikan LED.

Unduh program dan uji sirkuit Anda jika Anda ingin memastikannya terhubung dengan benar.

Langkah 10: Pemrograman di Awal: Apa yang Ingin Saya Lakukan Dengan LED RGB

Pemrograman di Awal adalah pengalaman yang menyenangkan. Ini memiliki antarmuka klik dan seret dan cukup intuitif. Meskipun itu terutama dibuat untuk memperkenalkan anak-anak pada pemrograman, saya sebenarnya berpikir itu adalah lingkungan pemrograman yang cukup berguna seperti yang saya pikir ditunjukkan dalam kode yang mengontrol LED dalam proyek saya.

Jadi inilah yang saya inginkan terjadi:

Perubahan warna akan dilakukan dalam tiga tahap:

Pada fase pertama kami memulai dengan warna merah pada maksimum dan hijau dan biru diatur ke tingkat yang sangat kecil.

Kami kemudian mulai mengurangi kecerahan merah sebesar -1, sambil meningkatkan kecerahan hijau sebesar 1.

Kami menggunakan penghitung loop untuk membatasi berapa kali ini terjadi.

Setelah penghitung loop mencapai 255, kami memulai fase kedua.

Pada fase kedua hijau akan maksimal, merah dan biru diatur ke level rendah.

Kami menurunkan kecerahan hijau sebesar -1 sambil meningkatkan kecerahan biru sebesar 1.

Penghitung loop kami untuk fase kedua diatur ke 509.

Setelah mencapai 509, kami akan memulai fase 3.

Pada fase tiga, biru berada pada kecerahan maksimum dan hijau dan merah berada pada level rendah.

Kami mulai menurunkan kecerahan biru sebesar -1 sambil meningkatkan kecerahan merah sebesar 1.

Setelah penghitung loop mencapai 763, siklus akan dimulai kembali pada fase 1.

Kami memiliki tiga variabel redVal, greenVal dan blueVal untuk menyimpan nilai tingkat kecerahan setiap warna dan nilai-nilai ini kemudian dikirim ke pin GPIO yang benar untuk memberi daya ke kaki LED untuk mengatur nilai kecerahan setiap warna, yang pada gilirannya memberi kami campuran warna yang kita inginkan.

Dan itulah upaya saya untuk menggilir spektrum warna menggunakan LED RGB dan Scratch.

Jika Anda memiliki Arduino dan menjalankan sketsa yang saya tautkan yang mengilhami saya untuk menulis versi Scratch, Anda akan melihat tidak ada warna yang berkedip sama sekali. Saya tidak sepenuhnya yakin mengapa versi Scratch berkedip begitu banyak. Saya menduga Arduino lebih baik dalam menangani PWM, tetapi jika Anda melihat sesuatu dalam kode saya yang perlu ditingkatkan, saya akan sangat berterima kasih jika Anda meluangkan waktu untuk memberi tahu saya.

Terima kasih telah membaca instruksi saya dan saya harap hari Anda menyenangkan!

Langkah 11: Tangkapan Layar dari Program Awal

Jika Anda ingin mencoba memprogramnya sendiri, lihat tata letaknya dari dekat.