Arduino RGB Color Picker - Ընտրեք գույներ իրական կյանքի օբյեկտներից. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Tinkercad նախագծեր »

Arduino- ի վրա հիմնված RGB գույնի ընտրիչով հեշտությամբ ընտրեք գույներ ֆիզիկական առարկաներից ՝ հնարավորություն տալով վերստեղծել ձեր համակարգչի կամ բջջային հեռախոսի իրական կյանքի օբյեկտների գույները: Պարզապես սեղմեք կոճակը ՝ օբյեկտի գույնը սկանավորելու համար ՝ օգտագործելով էժան TCS34725 գույնի սենսորային մոդուլ, և ձեզ տրվում են RGB գույնի արժեքները, ինչպես նաև RGB LED- ի չափված գույնի ցուցում:

Եթե ձեզ դուր է գալիս այս հրահանգը, քվեարկեք դրա համար Make Make Glow մրցույթում:

Ես նախագծել եմ էլեկտրոնիկայի համար 3D տպագիր պարզ պատյան ՝ սարքը դյուրակիր դարձնելու համար, այն պարզապես միացրեք USB պորտին, լիցքավորիչին կամ սնուցման բանկին ՝ այն հզորացնելու համար: Դուք կարող եք նաև փոփոխել դիզայնը ՝ մարտկոցը տեղավորելու համար, այն էլ ավելի դյուրակիր դարձնելու համար:

Սովորաբար ես փորձում եմ օգտագործել Arduino Uno- ն, քանի որ սա Arduino- ի ամենատարածված տախտակներից մեկն է, բայց այս սարքը դյուրակիր դարձնելու համար այն նախագծված է Arduino Pro Micro տախտակի շուրջ: Այնուամենայնիվ, այն կարող է հեշտությամբ հարմարվել `աշխատելու Arduino- ի հետ համատեղելի այլ տախտակների մեծ մասի վրա` բավարար IO- ով, ինչպիսիք են Uno- ն, Leonardo- ն կամ Mega- ն:

Այս ուղեցույցը ենթադրում է, որ դուք աշխատել եք Arduino միկրոհսկիչի հետ նախքան իմանալով Arduino- ի ծրագրավորման և դրան LCD վահանակը միացնելու հիմունքները: Եթե դա չեք անում, հետևեք կապված ուղեցույցներին ՝ լրացուցիչ տեղեկությունների և խորը բացատրությունների համար:

Պարագաներ

• Arduino Pro Micro (կամ այլ) - գնեք այստեղ
• TCS34725 RGB տվիչ - գնեք այստեղ
• 16 x 2 LCD վահանակ - գնեք այստեղ
• Pushbutton - Գնեք այստեղ
• 2 x 10K դիմադրություն - գնեք այստեղ
• 3 x 220Ω դիմադրիչ - գնեք այստեղ
• 470Ω դիմադրություն - գնեք այստեղ
• RGB LED - գնեք այստեղ
• 7 Pin իգական վերնագրի ժապավեն (կտրեք մինչև երկարություն) - գնեք այստեղ
• 10K պոտենցիոմետր - գնեք այստեղ
• Breadboard & Jumpers for Testing - Գնեք այստեղ
• 3D տպիչ և սպիտակ/սև թել (ըստ ցանկության ՝ բնակարանի համար). Սա օգտագործվում է

Բացի դրանցից, ձեզ հարկավոր են էլեկտրոնիկայի հետ աշխատելու հիմնական գործիքներ, ներառյալ զոդման երկաթ, եթե դուք մշտապես կառուցում եք ձեր սխեման պարիսպում օգտագործելու համար:

Քայլ 1. RGB Color Picker Test Circuit- ի միացում

Միշտ լավ գաղափար է, որ ձեր բաղադրիչները նախ հավաքեք տախտակի վրա `դրանք փորձարկելու և համոզվելու համար, որ ձեր սխեման և ծրագրակազմը ճիշտ են աշխատում, նախքան որևէ զոդված միացում կատարելը:

Բաղադրիչները միացված են տախտակին, ինչպես ցույց է տրված սխեմայի սխեմայում:

Այս կամ այն բաղադրիչների և Arduino- ի միջև որևէ կապի մեջ առանձնապես տարբերվող կամ տարօրինակ բան չկա, դրանք տիպիկ հիմնական միացման կոնֆիգուրացիաներ են `LCD- ը, սեղմման կոճակը և LED- ները Arduino- ին միացնելու համար:

10K դիմադրիչներն օգտագործվում են կոճակը միացնելու համար, իսկ 220Ω դիմադրողները ՝ Գույնի տվիչի LED- ի և RGB LED- ի կարմիր և կապույտ ոտքերի համար: 470Ω ռեզիստորն օգտագործվում է LED- ի կանաչ ոտքի համար `մի փոքր նվազեցնելու նրա պայծառությունը` ավելի իրատեսական երանգներ ստեղծելու համար:

RGB գույնի տվիչը միացված է Arduino- ին ՝ օգտագործելով պարզ I2C ինտերֆեյսը: Համոզվեք, որ օգտագործում եք այս միջերեսի ճիշտ կապում, եթե այլ տախտակ եք օգտագործում: Այն վերահսկվում է կոդերի բաժնում քննարկվող Adafruit գրադարանի միջոցով:

Եթե դուք օգտագործում եք Arduino- ի այլ տախտակ, համոզվեք, որ յուրաքանչյուր պինում ունեք նույն ֆունկցիոնալությունը, ինչ օգտագործվում է Pro Micro- ում: Օրինակ, RGB LED- ի վերահսկման համար ձեզ անհրաժեշտ են PWM- ով միացված քորոցներ `ընտրված RGB գույնը մոդելավորելու համար:

Քայլ 2. mingրագրավորեք ձեր Arduino RGB գույնի ընտրիչը

Այժմ, երբ ձեր բաղադրամասերը հավաքվել են սեղանի վրա և կատարել անհրաժեշտ փոխկապակցումները, կարող եք ձեր համակարգչի միջոցով բեռնավորել կոդը ձեր Arduino- ում և ստուգել, որ բաղադրիչները ճիշտ են աշխատում:

Նախքան USB մալուխը ձեր Arduino- ին միացնելը, նորից ստուգեք ձեր բոլոր կապերը `համոզվելու համար, որ դրանք ճիշտ են: USB մալուխը սնուցում է տախտակը և միացված բաղադրիչները, որոնք կարող են վնասել դրանք, եթե դրանք ճիշտ միացված չեն:

Այս տախտակը, Arduino Pro Micro- ն գործում է որպես Լեոնարդո, երբ միացված է ձեր համակարգչին, այնպես որ համոզվեք, որ Arduino IDE- ում ընտրեք տախտակի ճիշտ տեսակը, հակառակ դեպքում սխալներ կստանաք, երբ փորձեք և վերբեռնեք ծածկագիրը:

Ահա RGB գույնի ընտրիչ կոդի հղում. Ներբեռնեք RGB Color Picker Code

Կոդը պարունակում է մեկնաբանություններ ՝ բացատրելու համար, թե ինչ է անում յուրաքանչյուր հատված: Գույնի նույնականացման և LED մասի հիմքում ընկած է Adafruit colorview օրինակի կոդը: Եթե ցանկանում եք փորձել գրել ձեր սեփական կոդը, ապա սա օգտակար օրինակ է աշխատելու և սկսելու համար:

Ձեզ հարկավոր կլինի տեղադրել Adafruit գրադարանները: Դա հեշտությամբ կարելի է անել ՝ սեղմելով Գործիքներ -> Կառավարեք գրադարանները ձեր IDE- ում, այնուհետև որոնման տողում մուտքագրելով «Adafruit TCS» և տեղադրված գտած գրադարանը:

Որոշ բաներ, որոնց պետք է ուշադրություն դարձնել ծածկագրում

LCD- ի նշանակած կապումներն արտառոց կարգով են (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7): Ես սովորաբար փորձում եմ քորոցները հաջորդական պահել, բայց այս օրինակում դրանք մի փոքր խառնվում են երկու բանի պատճառով, մեկը ՝ այն պատճառով, որ ես պետք է աշխատեի LED- ի համար PWM կապերի շուրջ, իսկ երկրորդը, քանի որ Pro Micro- ի կապումներն բոլորը չեն: հաջորդական հերթականությամբ:

Գույնի տվիչի LED- ն և սեղմման կոճակը միացված են Pro Micro- ի անալոգային մուտքերին, որոնք օգտագործվում են որպես թվային IO, քանի որ բավարար թվային IO կապում հասանելի չէր: Դրանք դեռևս ծածկագրում սահմանված են որպես ստանդարտ թվային IO կապում:

Կա մի կարճ ռեժիմ ՝ LED- ը կարմիր, կանաչ և կապույտի միջև մարելիս գործարկելիս: Սա ընդամենը տեսողական էֆեկտ է, որի տևողությունը տևում է մոտ 1,5 վայրկյան և կարող է հեռացվել, եթե ցանկանում եք, որ ձեր գույնի ընտրիչն ավելի արագ սկսվի:

Programրագիրը կարգավորումից առաջ չի անցնի, եթե գունային տվիչի հետ կապ չստեղծի, այն կցուցադրվի որպես «Սենսորային սխալ» ձեր LCD- ում, եթե չի կարող կապ հաստատել: Եթե LED- ը միանում է, նշելով սենսորի հզորությունը, ապա ստուգեք ձեր SDA և SCL կապերը, և որ դուք օգտագործում եք ճիշտ Arduino կապում:

Գամմա աղյուսակը պարզապես սենսորից չափված RGB արժեքները վերածում է արժեքների, ինչը կհանգեցնի իրական գույնի ավելի իրատեսական լուսադիոդների ներկայացման, սա պարզապես LED տեսողականացման էֆեկտի բարելավման համար է և չի ազդի ցուցադրվող չափված RGB արժեքների վրա:.

Կոդն այնուհետև սպասում է կոճակի մուտքագրմանը, որպեսզի այն ընթերցի սենսորից և ցուցադրի արժեքները LCD- ի և LED- ի միջոցով: Եզրագծի երեք ուշացումները, եթե հայտարարությունը պարզապես պետք է խուսափել կրկնվող ընթերցումներ կատարելուց առաջ կոճակը նորից բաց թողնելը, քանի որ իրական ընթերցման և ցիկլի տևողությունը կլինի մոտ 100ms, կարող եք նաև խաղալ այս արժեքների հետ, եթե ցանկանում եք կատարել ձեր ընտրողը ավելի արագ կամ դանդաղ:

Քայլ 3: Բաղադրիչների տեղադրումը պարիսպի մեջ

Օգտակար և դյուրակիր սարք պատրաստելու համար ես որոշեցի բաղադրիչները միասին զոդել և տեղադրել դրանք 3D տպագիր պարզ պատյանով:

Այս բարդության սխեման, հավանաբար, պետք է նախագծվի PCB- ի վրա, բայց մարդկանց մեծամասնությունը մուտք չունի PCB- ի արտադրական ծառայություններ, այնպես որ ես խրված եմ բաղադրիչները զոդել ժապավենային մալուխի հատվածների հետ միասին:

Քայլ 4: 3D տպել պարիսպը

Ես նախագծել եմ հիմնական ուղղանկյուն պատյան ՝ գունավոր ընտրիչի համար, 3D տպման ֆայլերը կարելի է ներբեռնել այստեղ: Կարող եք նաև ստեղծագործել և փոխել դիզայնը `ձեր բաղադրիչներին համապատասխան և ինչպես եք օգտագործելու ձեր գույնը ընտրողը:

Գույնի ցուցիչը հետևի մասում է, որպեսզի կարողանաք սարքը պահել առարկայի վրա և ընտրել գույնը ՝ առջևում ցուցադրված ընթերցմամբ:

Ես տպել եմ տուփը ՝ օգտագործելով սպիտակ PLA և 20% լցոնում, ես կխուսափեի հետևի վահանակի համար գունավոր թել օգտագործելուց, քանի որ դուք չեք ցանկանում արտացոլված գունավոր լույս ներմուծել ընտրվող մակերեսի վրա:

Բնակարանի չափսերն են ՝ մոտավորապես 110 մմ (4.3”) x 46 մմ (1.8”) x 20 մմ (0.78”), երկու կեսերն էլ հավաքված: Յուրաքանչյուր կեսի բարձրությունը 10 մմ է (0.39 ):

Քայլ 5: erոդեք շղթան

Բնակարանը 3D տպելուց հետո դուք կունենաք պատկերացում այն մասին, թե որտեղ են տեղադրված բոլոր բաղադրիչները և որքան ժամանակ պետք է կապակցված ժապավենային մալուխի միացումներ կատարել:

Սկսեք ՝ յուրաքանչյուր բաղադրիչը միացնելով ձեր Arduino- ին, երբ այն հանում եք սեղանի տախտակից և փորձում հեռացնել բաղադրիչները ՝ միաժամանակ մի ամբողջ շրջան կազմելու համար:

Օրինակ, սկսեք LED միացումից և դիմադրիչները միացրեք LED- ին, այնուհետև միացրեք դրանք Arduino- ին ՝ նախքան կոճակը սեղմող բաղադրիչները հեռացնելը: Այս կերպ դուք կկարողանաք հետևել բաղադրիչներին և համոզվել, որ դրանք անհատապես միացնում եք Arduino- ի ճիշտ մուտքերին և ելքերին:

Careգույշ եղեք LCD վահանակի և Գույնի ցուցիչի հետ `համոզվելու համար, որ դուք միացնում եք ճիշտ Arduino IO նավահանգիստները:

Գույնի սենսորային միացումները կարող են զոդվել 7 փին կանացի վերնագրի շերտի վրա (կտրեք 8 փինով վերնագրի ժապավենը մինչև 7 կապում), որպեսզի այն միացվի պատյան հետևի հատվածի միջոցով: Սա պարզապես հնարավորություն է տալիս երկու կեսերը պատշաճ կերպով առանձնացնել, եթե անհրաժեշտ է այն բացել: Կարող եք նաև ուղղակիորեն զոդել Գույնի սենսորին ժապավենի մալուխի մի հատվածով, պարզապես համոզվեք, որ ժապավենի մալուխը միացումներն ամրացնելուց առաջ անցնում է պատյանում գտնվող անցքի միջով:

Կան մի շարք կապեր GND- ի և 5V- ի հետ, և դա հեշտացնում է ձեր զոդումը դրանք միացնել ավելի մեծ կենտրոնական կետերին, այլ ոչ թե փորձել դրանք զոդել Arduino- ի երկու կապում: Ես դրանք բոլորը միացրեցի LCD պոտենցիոմետրի երկու արտաքին ոտքերի վրա, քանի որ այն մոտավորապես գտնվում է տանիքի կենտրոնում և ունի կապեր ստեղծելու ամենամեծ մակերեսը:

Երբ դուք կապ հաստատեք ձեր բոլոր կապերը և գոհ կլինեք ժապավենի մալուխի երկարություններից: Փորձեք նորից միացնել ձեր սխեման `ստուգելու համար, որ ամեն ինչ ճիշտ է աշխատում, նախքան բաղադրիչները պատյանում ամրացնելը: Համոզվեք, որ բաղադրիչներից կամ բաց տերմինալներից ոչ մեկը չի դիպչում միմյանց, ինչը կարող է հանգեցնել կարճ միացման: Կարող է անհրաժեշտ լինել բաղադրիչների միջև մի փոքր մեկուսիչ ժապավեն կամ թուղթ ավելացնել ՝ կարճ միացումներից խուսափելու համար:

Եթե ձեր սխեման ճիշտ է աշխատում, ապա կարող եք տեղադրել ձեր բաղադրիչները եռաչափ տպված պատյանում:

Քայլ 6: Բաղադրիչները տեղադրեք պարիսպի մեջ

Վերջին քայլը ձեր բաղադրամասերի տեղադրումն է ձեր բնակարանի մեջ: Ես օգտագործել եմ տաք հալվող սոսինձ ատրճանակ ՝ բաղադրամասերը ամրացնելու համար, կարող եք նաև օգտագործել էպոքսիդ կամ փոքր քանակությամբ սոսինձ:

Գույնի տվիչը կարող է սոսնձվել պատյան հետևի խոռոչի մեջ, իսկ գլխիկի վերնագրի շերտը կպչում է պատյան ներսից: Այնուհետև կանացի վերնագրի ժապավենը կօգտագործվի, որպեսզի սենսորը միանա շրջանագծին:

Տեղադրեք կոճակը, LCD- ն և LED- ն առջևի վահանակի անցքերի միջով և դրանք սոսնձեցեք պատյան ներսում:

Ձեր Arduino- ն պետք է սերտորեն տեղավորվի հիմքի անցքի մեջ և չպետք է որևէ սոսինձ պահանջի այն իր տեղում պահելու համար, բայց եթե այդպես է, համոզվեք, որ սոսինձ չեք դնում տախտակի հետևի բաղադրամասերի վրա: Ավելի շուտ սոսինձ դրեք տախտակի եզրերի երկայնքով:

Միկրո USB պորտը պետք է հեշտությամբ հասանելի լինի պատյանների կողքով:

Կպչեք երկու կեսերը միասին ՝ որպես ուղեցույց օգտագործելով երկու անկյունների ամրակները: Դրանք պետք է սերտորեն սեղմեն միմյանց և օգնեն երկու կեսերը միասին պահել: Համոզվեք, որ ձեր դիմադրվող տերմինալներից կամ ռեզիստորների, լուսադիոդի կամ պոտենցիոմետրից ոչ մեկը չի շոշափում ձեր շղթայի որևէ այլ բան, ինչպես նշվեց նախկինում, բաղադրիչները առանձնացնելու համար կարող եք օգտագործել մեկուսիչ ժապավեն կամ թուղթ. Հետևի մասում ես օգտագործել եմ դեղին ժապավեն: LCD- ից:

Քայլ 7: Օգտագործելով ձեր RGB գույնի ընտրիչը

Գույնը ընտրողն օգտագործելու համար միացրեք միկրո USB մալուխը ձեր գույնի ընտրիչի կողքի պորտին `այն հզորացնելու համար:

Գործարկման հաջորդականությունը պետք է գործարկվի, ապա դուք կկարողանաք ընտրել գույնը, որը նշված է Color Picker Ready- ով:

Տեղադրեք սենսորը այն գույնի վրա, որը ցանկանում եք ընտրել, այնուհետև սեղմեք կոճակը ՝ գույնը ընտրելու համար: Սենսորի LED լույսը պետք է միանա ակնթարթորեն, որից հետո LCD- ում կստանաք RGB ընթերցում, և LED- ը կփոխվի `արտացոլելով ընտրված գույնը:

RGB LED- ը պետք է ձեզ նշի նշված գույնը: Սա ձեզ համար պարզապես արագ միջոց է `ստուգելու համար, որ սենսորը ընտրել է ճիշտ գույնը և միշտ չէ, որ գույնի ճշգրիտ ներկայացում է` LED- ի հետ կապված սահմանափակումների պատճառով: Օրինակ, նրանք չեն կարող ցույց տալ սև կամ մոխրագույն գույն, քանի որ LED- ի իրական նյութը սպիտակ է և կարող է լույս արտադրել միայն գույները վերարտադրելու համար: Նույն պատճառով, մուգ գույները նույնպես լավ չեն երևում LED- ի վրա:

Եթե ձեզ դուր եկավ այս հրահանգը, քվեարկեք դրա համար Make It Glow մրցույթում:

Նայեք իմ բլոգին Arduino- ի լրացուցիչ ձեռնարկների, նախագծերի և գաղափարների համար:

Երկրորդ տեղը զբաղեցրեք Make it Glow մրցույթում