Arduino RGB Renk Seçici – Gerçek Hayattaki Nesnelerden Renk Seçin: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Tinkercad Projeleri »

Bu Arduino tabanlı RGB renk seçici ile fiziksel nesnelerden kolayca renk seçin, gerçek hayatta gördüğünüz renkleri PC'nizde veya cep telefonunuzda yeniden oluşturmanıza olanak tanır. Ucuz bir TCS34725 renk sensörü modülü kullanarak nesnenin rengini taramak için bir düğmeye basmanız yeterlidir; RGB renk değerlerinin yanı sıra bir RGB LED'de ölçülen rengin bir göstergesi size verilir.

Bu Eğitilebilir Kitaptan hoşlanıyorsanız, lütfen Make It Glow Yarışmasında oy verin.

Cihazı taşınabilir hale getirmek için elektronik parçalar için basit bir 3D baskılı muhafaza tasarladım, açmak için bir USB bağlantı noktasına, şarj cihazına veya güç bankasına takmanız yeterlidir. Ayrıca tasarımı daha da taşınabilir hale getirmek için bir pili alacak şekilde değiştirebilirsiniz.

En yaygın kullanılan Arduino kartlarından biri olduğu için genellikle bir Arduino Uno kullanmaya çalışırım, ancak bu cihazı taşınabilir hale getirmek için bir Arduino Pro Mikro kartı etrafında tasarlanmıştır. Bununla birlikte, Uno, Leonardo veya Mega gibi yeterli IO'ya sahip diğer Arduino uyumlu kartların çoğunda çalışacak şekilde kolayca uyarlanabilir.

Bu kılavuz, Arduino'yu programlamanın ve ona bir LCD panel bağlamanın temellerini bilmeden önce bir Arduino mikro denetleyicisi ile çalıştığınızı varsayar. Bunu yapmazsanız, daha fazla bilgi ve ayrıntılı açıklamalar için bağlantılı kılavuzları izleyin.

Gereçler

• Arduino Pro Micro (Veya Diğer) – Buradan Satın Alın
• TCS34725 RGB Sensör – Buradan Satın Alın
• 16 x 2 LCD Panel – Buradan Satın Alın
• Buton – Buradan Satın Alın
• 2 x 10K Direnç – Buradan Satın Alın
• 3 x 220Ω Dirençler – Buradan Satın Alın
• 470Ω Direnç – Buradan Satın Alın
• RGB LED – Buradan Satın Alın
• 7 Pinli Dişi Başlık Şeridi (Kesilmiş Boy) – Buradan Satın Alın
• 10K Potansiyometre – Buradan Satın Alın
• Test için Breadboard ve Jumper'lar - Buradan Satın Alın
• 3D Yazıcı ve Beyaz/Siyah Filament (Gövde için Opsiyonel) – Bu Kullanılmış

Bunlara ek olarak, devrenizi bir muhafaza içinde kullanmak üzere kalıcı olarak inşa ediyorsanız, bir havya da dahil olmak üzere elektronikle çalışmak için temel araçlara ihtiyacınız olacak.

Adım 1: RGB Renk Seçici Test Devresini Bağlama

Bileşenlerinizi test etmek ve lehimli bağlantılar yapmadan önce devre ve yazılımınızın doğru çalıştığından emin olmak için önce bir devre tahtasına monte etmek her zaman iyi bir fikirdir.

Bileşenler devre şemasında gösterildiği gibi devre tahtasına bağlanır.

Bileşenler ve Arduino arasındaki bu bağlantılardan herhangi birinde özellikle farklı veya garip bir şey yoktur, bunlar bir LCD'yi, basmalı düğmeyi ve LED'leri Arduino'ya bağlamak için tipik temel devre konfigürasyonlarıdır.

Düğme bağlantısı için 10K dirençler ve Renk sensörü LED'i için 220Ω dirençler ve RGB LED'in kırmızı ve mavi ayakları kullanılır. LED'in yeşil ayağı için 470Ω direnç, daha gerçekçi görünen renkler oluşturmak için parlaklığını biraz azaltmak için kullanılır.

RGB renk sensörü, basit I2C arayüzü kullanılarak Arduino'ya bağlanır. Farklı bir kart kullanıyorsanız bu arayüz için doğru pinleri kullandığınızdan emin olun. Kod bölümünde anlatılan Adafruit kütüphanesi kullanılarak kontrol edilir.

Farklı bir Arduino kartı kullanıyorsanız, Pro Micro'da kullanılan her pinde aynı işlevselliğe sahip olduğunuzdan emin olun. Örneğin, seçilen RGB rengini simüle etmek için RGB LED'in kontrolü için PWM etkin pinlere ihtiyacınız vardır.

Adım 2: Arduino RGB Renk Seçicinizi Programlama

Artık bileşenlerinizi devre tahtasına monte ettiğinize ve gerekli ara bağlantıları yaptığınıza göre, PC'nizi kullanarak kodu Arduino'nuza yükleyebilir ve bileşenlerin doğru çalışıp çalışmadığını kontrol edebilirsiniz.

Doğru olduklarından emin olmak için USB kablosunu Arduino'nuza takmadan önce tüm bağlantılarınızı tekrar kontrol edin. USB kablosu, karta ve bağlı bileşenlere güç sağlar ve doğru şekilde bağlanmadıklarında onlara zarar verebilir.

Bu özel kart, Arduino Pro Micro, PC'nize bağlandığında bir Leonardo görevi görür, bu nedenle Arduino IDE'de doğru kart tipini seçtiğinizden emin olun, aksi takdirde kodu denediğinizde ve yüklediğinizde hatalar alırsınız.

İşte RGB renk seçici koduna bir bağlantı: RGB Renk Seçici Kodunu İndirin

Kod, her bölümün ne yaptığını açıklamak için yorumlar içerir. Renk tanımlama ve LED bölümü Adafruit renk görünümü örnek kodunu temel alır. Kendi kodunuzu yazmayı denemek isterseniz, bu, üzerinde çalışmak ve başlamak için yararlı bir örnektir.

Adafruit kitaplıklarının kurulu olması gerekir. Bu, IDE'nizdeki Araçlar -> Kitaplıkları Yönet'e tıklayarak ve ardından arama çubuğuna “Adafruit TCS” yazıp bulunan kitaplığı yükleyerek kolayca yapılabilir.

Kodda dikkat edilmesi gereken bazı şeyler:

LCD'ye atanan pinler garip bir sırada (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7). Genelde pinleri sıralı tutmaya çalışırım ama bu örnekte iki şey yüzünden biraz karışıklar, biri LED için PWM pinleri üzerinde çalışmam gerektiği için ve ikincisi Pro Micro'daki pinlerin hepsi olmadığı için sıralı olarak.

Renkli sensör LED'i ve basma düğmesi, yeterli dijital IO pini olmadığı için dijital IO olarak kullanılan Pro Micro'nun analog girişlerine bağlanır. Hala kodda standart dijital IO pinleri olarak tanımlanırlar.

Başlatma sırasında LED'i kırmızı, yeşil ve mavi arasında soldurmak için kısa bir rutin vardır. Bu yalnızca, geçmesi yaklaşık 1,5 saniye süren görsel bir efekttir ve renk seçicinizin daha hızlı başlamasını isterseniz kaldırılabilir.

Program renk sensörü ile bağlantı kurmazsa kurulumdan ilerlemez, bağlantı kuramıyorsa LCD'nizde “Sensör Hatası” olarak görünecektir. Sensöre güç geldiğini gösteren LED yanıyorsa, SDA ve SCL bağlantılarınızı ve doğru Arduino pinlerini kullandığınızı kontrol edin.

Gama tablosu, sensörden ölçülen RGB değerlerini, gerçek rengin daha gerçekçi bir LED temsiliyle sonuçlanacak değerlere dönüştürür, bu sadece LED görselleştirme etkisini iyileştirmek içindir ve görüntülenen ölçülen RGB değerleri üzerinde bir etkisi yoktur..

Kod daha sonra basmalı düğme girişinin sensörden bir okuma almasını ve değerleri LCD ve LED üzerinden göstermesini bekler. if döngüsündeki üç gecikme, gerçek okuma ve döngü süresi yaklaşık 100ms olacağından, düğme tekrar serbest bırakılmadan önce tekrarlanan okumalar almaktan kaçınmak içindir, seçicinizi yapmak istiyorsanız bu değerlerle de oynayabilirsiniz. daha hızlı veya daha yavaş.

Adım 3: Bileşenleri Muhafazaya Takma

Kullanışlı ve taşınabilir bir cihaz yapmak için bileşenleri birbirine lehimlemeye ve bunları basit bir 3D baskılı kasaya monte etmeye karar verdim.

Bu karmaşıklıkta bir devre muhtemelen bir PCB üzerine tasarlanmalıdır, ancak çoğu insanın PCB üretim hizmetlerine erişimi yoktur, bu yüzden bileşenleri şerit kablo bölümleriyle birlikte lehimlemekle kaldım.

4. Adım: Muhafazayı 3B Bastırın

Renk seçici için basit bir dikdörtgen gövde tasarladım, 3D baskı dosyaları buradan indirilebilir. Ayrıca yaratıcı olabilir ve tasarımı bileşenlerinize ve renk seçicinizi nasıl kullanacağınıza uyacak şekilde değiştirebilirsiniz.

Renk sensörü arkadadır, böylece cihazı bir nesnenin üzerinde tutabilir ve ön tarafta gösterilen okuma ile rengi seçebilirsiniz.

Muhafazayı beyaz PLA ve %20 dolgu kullanarak yazdırdım, arka panel için renkli bir filament kullanmaktan kaçınırdım çünkü alınacak yüzeye yansıyan renkli ışık vermek istemezsiniz.

Muhafaza boyutları, her iki yarım monte edilmiş halde yaklaşık 110 mm (4,3") x 46 mm (1,8") x 20 mm (0,78")'dir. Her yarım 10 mm (0.39”) yüksekliğindedir.

Adım 5: Devreyi Lehimleyin

Muhafazayı 3D yazdırdıktan sonra, tüm bileşenlerin nereye monte edildiği ve lehimli şerit kablo bağlantılarının ne kadar süreyle yapılacağı hakkında bir fikriniz olacak.

Her bir bileşeni, devre tahtasından çıkarırken Arduino'nuza lehimleyerek başlayın ve her seferinde tam bir devre oluşturmak için bileşenleri çıkarmaya çalışın.

Örneğin, LED devresi ile başlayın ve dirençleri LED'e lehimleyin ve ardından buton bileşenlerini çıkarmadan önce bunları Arduino'ya bağlayın. Bu şekilde bileşenleri takip edebilecek ve bunları ayrı ayrı doğru Arduino giriş ve çıkışlarına bağladığınızdan emin olabileceksiniz.

Doğru Arduino IO bağlantı noktalarına bağlantı yaptığınızdan emin olmak için LCD panele ve Renk sensörüne dikkat edin.

Renk sensörü bağlantıları, muhafazanın arka kısmından takılmasını sağlamak için 7 pimli dişi başlık şeridine (8 pimli bir başlık şeridini 7 pime kadar kesin) lehimlenebilir. Bu, açmanız gerekirse, iki yarının düzgün şekilde ayrılmasını sağlar. Ayrıca şerit kablonun bir bölümüyle doğrudan Renk sensörüne lehimleyebilirsiniz, bağlantıları lehimlemeden önce şerit kablonun muhafazadaki yuvadan geçtiğinden emin olun.

GND ve 5V'ye yapılacak çok sayıda bağlantı vardır ve bu, hepsini iki Arduino pinine lehimlemeye çalışmak yerine, bunları daha büyük merkezi noktalara bağlamak lehimlemenizi kolaylaştırır. Hepsini LCD potansiyometrenin iki dış ayağına bağladım, çünkü bu, kabaca gövdenin merkezinde ve bağlantıları yapmak için en geniş yüzey alanına sahip.

Tüm bağlantılarınızı yaptıktan ve şerit kablo uzunluklarından memnun olduğunuzda. Bileşenleri muhafazaya monte etmeden önce her şeyin doğru çalıştığını doğrulamak için devrenizi tekrar açmayı deneyin. Bileşenlerin veya açıktaki terminallerin hiçbirinin kısa devreye yol açabilecek şekilde birbirine dokunmadığından emin olun. Kısa devreleri önlemek için bileşenlerin arasına bir miktar yalıtım bandı veya kağıt eklemeniz gerekebilir.

Devreniz doğru çalışıyorsa, bileşenlerinizi 3D baskılı muhafazaya monte edebilirsiniz.

Adım 6: Bileşenleri Muhafazaya Monte Edin

Son adım, bileşenlerinizi muhafazanıza monte etmektir. Bileşenleri monte etmek için sıcak tutkal tabancası kullandım, ayrıca epoksi veya az miktarda süper yapıştırıcı da kullanabilirsiniz.

Renk sensörü, pim başlık şeridi muhafazanın içine yapışacak şekilde muhafazanın arkasındaki boşluğa yapıştırılabilir. Dişi başlık şeridi daha sonra sensörün devreye takılması için kullanılacaktır.

Düğmeyi, LCD'yi ve LED'i ön paneldeki deliklerden geçirin ve muhafazanın iç kısmındaki yerlerine yapıştırın.

Arduino'nuz tabandaki yuvaya sıkıca oturmalı ve yerinde tutmak için herhangi bir yapıştırıcıya ihtiyaç duymamalıdır, ancak öyleyse, kartın arkasındaki bileşenlere yapıştırıcı sürmediğinizden emin olun. Bunun yerine tahtanın kenarlarına yapıştırıcı sürün.

Mikro USB bağlantı noktasına muhafazanın yan tarafından kolayca erişilebilir olmalıdır.

İki köşedeki mandalları kılavuz olarak kullanarak iki yarıyı birbirine yapıştırın. Bunlar birbirine sıkıca bastırmalı ve iki yarıyı bir arada tutmaya yardımcı olmalıdır. Dirençlerinizdeki, LED'inizdeki veya potansiyometrenizdeki açıkta kalan terminallerinizin veya uçlarınızın hiçbirinin daha önce belirtildiği gibi devrenizdeki herhangi bir şeye dokunmadığından emin olun, bileşenleri ayırmak için bir miktar yalıtım bandı veya kağıt kullanabilirsiniz - Arkada biraz sarı bant kullandım LCD'nin

7. Adım: RGB Renk Seçicinizi Kullanma

Renk seçicinizi kullanmak için renk seçicinizin yan tarafındaki bağlantı noktasına bir mikro USB kablosu takın.

Başlatma sırası çalışmalı ve ardından Renk Seçici Hazır tarafından belirtilen bir renk seçebileceksiniz.

Sensörü seçmek istediğiniz rengin üzerine yerleştirin ve ardından rengi seçmek için düğmeye basın. Sensördeki LED ışığı bir an için yanmalıdır, ardından LCD'de bir RGB okuması alırsınız ve LED, seçilen rengi yansıtacak şekilde değişir.

RGB LED, size tanımlanan rengin bir göstergesini vermek içindir. Bu, sensörün doğru rengi alıp almadığını kontrol etmenin hızlı bir yoludur ve LED ile ilgili sınırlamalar nedeniyle her zaman rengin doğru bir temsili değildir. Örneğin, gerçek LED malzemesi beyaz olduğu için siyahları veya grileri gösteremezler ve yalnızca renkleri yeniden üretmek için ışık üretebilirler. Aynı nedenle, daha koyu renkler de LED'de iyi görünmüyor.

Bu Eğitilebilir Yazıyı beğendiyseniz, lütfen Make It Glow Yarışmasında oy verin.

Daha fazla Arduino öğreticisi, projesi ve fikri için bloguma bir göz atın.

Make it Glow Yarışmasında İkincilik