Яркость светодиода ардуино – Управление яркостью светодиода | Аппаратная платформа Arduino

Содержание

Эксперимент 3. Светильник с управляемой яркостью [Амперка / Вики]

Прочтите перед выполнением

Список деталей для эксперимента

Для дополнительного задания

Принципиальная схема

Схема на макетке

Обратите внимание

Мы подключили «землю» светодиода и переменного резистора (потенциометра) к длинной рельсе «-» макетной платы, и уже ее соединили с входом GND микроконтроллера. Таким образом мы использовали меньше входов и от макетки к контроллеру тянется меньше проводов.
Подписи «+» и «-» на макетке не обязывают вас использовать их строго для питания, просто чаще всего они используются именно так и маркировка нам помогает
Не важно, какая из крайних ножек потенциометра будет подключена к 5 В, а какая к GND, поменяется только направление, в котором нужно крутить ручку для увеличения напряжения. Запомните, что сигнал мы считываем со средней ножки
Для считывания аналогового сигнала, принимающего широкий спектр значений, а не просто 0 или 1, как цифровой, подходят только порты, помеченные на плате как «ANALOG IN» и пронумерованные с префиксом
A. Для Arduino Uno — это A0-A5.

Скетч

p030_pot_light.ino

// даём разумные имена для пинов со светодиодом
// и потенциометром (англ potentiometer или просто «pot»)
#define LED_PIN     9
#define POT_PIN     A0
 
void setup()
{
  // пин со светодиодом — выход, как и раньше...
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
 
  // ...а вот пин с потенциометром должен быть входом
  // (англ. «input»): мы хотим считывать напряжение,
  // выдаваемое им
  pinMode(POT_PIN, INPUT);
}
 
void loop()
{
  // заявляем, что далее мы будем использовать 2 переменные с
  // именами rotation и brightness, и что хранить в них будем
  // целые числа (англ. «integer», сокращённо просто «int»)
  int rotation, brightness;  
 
  // считываем в rotation напряжение с потенциометра:
  // микроконтроллер выдаст число от 0 до 1023
  // пропорциональное углу поворота ручки
  rotation = analogRead(POT_PIN);
 
  // в brightness записываем полученное ранее значение rotation
  // делённое на 4. Поскольку в переменных мы пожелали хранить
  // целые значения, дробная часть от деления будет отброшена.
  // В итоге мы получим целое число от 0 до 255
  brightness = rotation / 4;
 
  // выдаём результат на светодиод
  analogWrite(LED_PIN, brightness);
}

Пояснения к коду

С помощью директивы #define мы сказали компилятору заменять идентификатор POT_PIN на A0 — номер аналогового входа. Вы можете встретить код, где обращение к аналоговому порту будет по номеру без индекса A. Такой код будет работать, но во избежание путаницы с цифровыми портами используйте индекс.
Переменным принято давать названия, начинающиеся со строчной буквы.
Чтобы использовать переменную, необходимо ее объявить, что мы и делаем инструкцией:

int rotation, brightness;

Для объявления переменной необходимо указать ее тип, здесь —
int (от англ. integer) — целочисленное значение в диапазоне от -32 768 до 32 767, с другими типами мы познакомимся позднее
Переменные одного типа можно объявить в одной инструкции, перечислив их через запятую, что мы и сделали
Функция analogRead(pinA) возвращает целочисленное значение в диапазоне от 0 до 1023, пропорциональное напряжению, поданному на аналоговый вход, номер которого мы передаем функции в качестве параметра pinA
Обратите внимание, как мы получили значение, возвращенное функцией analogRead(): мы просто поместили его в переменную rotation с помощью оператора присваивания =, который записывает то, что находится справа от него в ту переменную, которая стоит слева

Вопросы для проверки себя

Можем ли мы при сборке схемы подключить светодиод и потенциометр напрямую к разным входам GND микроконтроллера?
В какую сторону нужно крутить переменный резистор для увеличения яркости светодиода?
Что будет, если стереть из программы строчку pinMode(LED_PIN, OUTPUT)? строчку pinMode(POT_PIN, INPUT)?
Зачем мы делим значение, полученное с аналогового входа перед тем, как задать яркость светодиода? что будет, если этого не сделать?

Задания для самостоятельного решения

wiki.amperka.ru

Arduino – работаем с RGB светодиодами и лентами

RGB светодиод или лента – очень крутая штука, ведь используя даже 8-ми битный ШИМ (0-255) мы можем получить 16.7 миллионов цветов и оттенков! Рассмотрим подключение светодиодов и лент к Arduino.

Светодиоды

Светодиоды можно питать от пинов Arduino, естественно через токоограничивающий резистор на 150-300 Ом (больше – меньше яркость). Для плавного управления яркостью каждого канала подключать нужно к ШИМ пинам (D3, D5, D6, D9, D10, D11 на Arduino Nano/UNO/Pro Mini). Светодиод с общим катодом подключается общей ногой на

GND, с общим анодом – на VCC (т.е. на 5V).

Светодиодные ленты через драйвер

RGB светодиодные ленты обычно имеют общий анод, т.е. общий канал 12 Вольт.

Для управления цветом можно использовать так называемый LED amplifier (бывает RGB и RGBW). Купить на Aliexpress

Светодиодные ленты через транзисторы

Вместо драйвера можно использовать полевые транзисторы, схема вот такая:

Какие транзисторы? Вот мой список транзисторов в корпусах to220: IRF3704ZPBF, IRLB8743PBF, IRL2203NPBF, IRLB8748PBF, IRL8113PBF, IRL3803PBF, IRLB3813PBF, IRL3502PBF, IRL2505PBF, IRF3711PBF, IRL3713PBF, IRF3709ZPBF, AUIRL3705N, IRLB3034PBF, IRF3711ZPBF

В корпусах D-PAK: IRLR024NPBF, IRLR024NPBF, IRLR8726PBF, IRFR1205PBF, IRFR4105PBF, IRLR7807ZPBF, IRFR024NPBF, IRLR7821TRPBF, STD60N3LH5, IRLR3103TRPBF, IRLR8113TRPBF, IRLR8256PBF, IRLR2905ZPBF, IRLR2905PBF

Также можно распаять платку

alexgyver.ru

Управление яркостью в зависимости от освещенности

Управление яркостью в зависимости от освещенности.

// Определение директивы для PWM пина №6, на который заведен светодиод

#define LED_PIN 6

// Определение директивы для аналогового пина №0(A0), на котором находится фоторезистор

#define LDR_PIN A0

// Значения с аналогового выхода A0. Подбираются эксперементально и зависят от степени освещенности,

// типа фоторезистора и резистора R2, учавствующего в делителе напряжения.

int MAX_BRIGHTNESS = 450; // Значение при вашей максимальной освещенности

int MIN_BRIGHTNESS = 250; // Значение при вашей минимальной освещенности.

void setup()

{

// Инициируем последовательное соединение и задает скорость передачи данных в бит/c

Serial.begin(9600);

// Инициализируем ШИМ пин №6 как выход

pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

}

void loop()

{

// Получаем значение с аналогового входа A0

int brightness = analogRead(LDR_PIN);

// Получение тестовых значений

// Выодим на монитор полученное значение

Serial.print(“brightness = “); // Название значения для наглядного представления

Serial.println(brightness); // Выводим значение и используем вызов println, те переноса строки

// Выставляем границы в соответствии с границами значений освещенности, полученными эксперементально ранее.

// Функция constrain проверяет значение(brightness) и если надо задает новое, так чтобы оно была в области допустимых значений, заданной параметрами(MIN_BRIGHTNESS, MAX_BRIGHTNESS)

brightness = constrain(brightness,MIN_BRIGHTNESS,MAX_BRIGHTNESS);

// Распределяем полученное значение от 255 до 0, те при минимальной освещенности наш светодиод будет светится ярче и наоборот, при максимальной будет выключаться.

int ldr_value = map(brightness, MIN_BRIGHTNESS, MAX_BRIGHTNESS, 255, 0);

// и выводим его на используемый нами ШИМ выход

analogWrite(LED_PIN, ldr_value);

}

gearise.ru

Эксперимент 2. Маячок с нарастающей яркостью [Амперка / Вики]

Видеоурок

Прочтите перед выполнением

Список деталей для эксперимента

Для дополнительного задания

Принципиальная схема

Схема на макетке

Обратите внимание

Не любой порт Arduino поддерживает широтно-импульсную модуляцию, если вы хотите регулировать напряжение, вам подойдут пины, помеченные символом тильда «~». Для Arduino Uno это пины 3, 5, 6, 9, 10, 11

Скетч

p020_pulse_light.ino

// даём разумное имя для пина №9 со светодиодом
// (англ. Light Emitting Diode или просто «LED»)
// Так нам не нужно постоянно вспоминать куда он подключён
#define LED_PIN 9
 
void setup()
{
  // настраиваем пин со светодиодом в режим выхода,
  // как и раньше
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  // выдаём неполное напряжение на светодиод
  // (он же ШИМ-сигнал, он же PWM-сигнал).
  // Микроконтроллер переводит число от 0 до 255 к напряжению
  // от 0 до 5 В. Например, 85 — это 1/3 от 255,
  // т.е. 1/3 от 5 В, т.е. 1,66 В.
  analogWrite(LED_PIN, 85);
  // держим такую яркость 250 миллисекунд
  delay(250);
 
  // выдаём 170, т.е. 2/3 от 255, или иными словами — 3,33 В.
  // Больше напряжение — выше яркость!
  analogWrite(LED_PIN, 170);
  delay(250);
 
  // все 5 В — полный накал!
  analogWrite(LED_PIN, 255);
  // ждём ещё немного перед тем, как начать всё заново
  delay(250);
}

Пояснения к коду

Идентификаторы переменных, констант, функций (в этом примере идентификатор LED_PIN) являются одним словом (т.е. нельзя создать идентификатор LED PIN).
Идентификаторы могут состоять из латинских букв, цифр и символов подчеркивания _. При этом идентификатор не может начинаться с цифры.

PRINT       // верно
PRINT_3D    // верно
MY_PRINT_3D // верно
_PRINT_3D   // верно
3D_PRINT    // ошибка
ПЕЧАТЬ_3Д   // ошибка
PRINT:3D    // ошибка

Регистр букв в идентификаторе имеет значение. Т.е. LED_PIN, LED_pin и led_pin с точки зрения компилятора — различные идентификаторы
Идентификаторы, создаваемые пользователем, не должны совпадать с предопределенными идентификаторами и стандартными конструкциями языка; если среда разработки подсветила введенный идентификтор каким-либо цветом, замените его на другой
Директива #define просто говорит компилятору заменить все вхождения заданного идентификатора на значение, заданное после пробела (здесь 9), эти директивы помещают в начало кода. В конце данной директивы точка с запятой ; не допустима
Названия идентификаторов всегда нужно делать осмысленными, чтобы при возвращении к ранее написанному коду вам было ясно, зачем нужен каждый из них
Также полезно снабжать код программы комментариями: в примерах мы видим однострочные комментарии, которые начинаются с двух прямых слэшей // и многострочные, заключённые между /* */

// однострочный комментарий следует после двойного слеша до конца строки
/* многострочный комментарий
   помещается между парой слеш-звездочка и звездочка-слеш */

комментарии игнорируются компилятором, зато полезны людям при чтении давно написанного, а особенно чужого, кода

Функция analogWrite(pin, value) не возвращает никакого значения и принимает два параметра:
1. pin — номер порта, на который мы отправляем сигнал
2. value — значение скважности ШИМ, которое мы отправляем на порт. Он может принимать целочисленное значение от 0 до 255, где 0 — это 0%, а 255 — это 100%

Вопросы для проверки себя

Какие из следующих идентификаторов корректны и не вызовут ошибку?
Что произойдет, если создать директиву #define HIGH LOW?
Почему мы не сможем регулировать яркость светодиода, подключенного к порту 7?
Какое усреднённое напряжение мы получим на пине 6, если вызовем функцию analogWrite(6, 153)?
Какое значение параметра value нужно передать функции
analogWrite, чтобы получить усреднённое напряжение 2 В?

Задания для самостоятельного решения

Отключите питание, отключите светодиод от 9-го порта и подключите к 11-му. Измените программу так, чтобы схема снова заработала
Измените код программы так, чтобы в течение секунды на светодиод последовательно подавалось усреднённое напряжение 0, 1, 2, 3, 4, 5 В
Возьмите еще один светодиод, резистор на 220 Ом и соберите аналогичную схему на этой же макетке, подключив светодиод к пину номер 3 и другому входу GND, измените программу так, чтобы светодиоды мигали в противофазу: первый выключен, второй горит максимально ярко и до противоположного состояния

← Маячок | Оглавление | Светильник с управляемой яркостью →

wiki.amperka.ru

Ардуино: трехцветный светодиод – RGB

Ардуино: трехцветный светодиод — RGB

На предыдущем уроке мы уже попробовали зажигать и гасить с помощью Ардуино обычный светодиод. Теперь же разберемся с многоцветным светодиодом, который часто называют сокращенно: RGB-светодиод.

RGB — это аббревиатура, которая расшифровывается как: Red — красный, Green — зеленый, Blue — синий. То есть внутри этого устройства размещается сразу три отдельных светодиода. В зависимости от типа, RGB-светодиод может иметь общий катод или общий анод.

Смешение цветов

Чем RGB-светодиод, лучше трех обычных? Всё дело в свойстве нашего зрения смешивать свет от разных источников, размещенных близко друг к другу. Например, если мы поставим рядом синий и красный светодиоды, то на расстоянии несколько метров их свечение сольется, и глаз увидит одну фиолетовую точку. А если добавим еще и зеленый, то точка покажется нам белой. Именно так работают мониторы компьютеров, телевизоры и уличные экраны.

Матрица телевизора состоит из отдельно стоящих точек разных цветов. Если взять лупу и посмотреть через нее на включенный монитор, то эти точки можно легко увидеть. А вот на уличном экране точки размещаются не очень плотно, так что их можно различить невооруженным глазом. Но с расстояния несколько десятков метров эти точки неразличимы.

Получается, что чем плотнее друг к другу стоят разноцветные точки, тем меньшее расстояние требуется глазу чтобы смешивать эти цвета. Отсюда вывод: в отличие от трех отдельностоящих светодиодов, смешение цветов RGB-светодиода заметно уже на расстоянии 30-70 см. Кстати, еще лучше себя показывает RGB-светодиод с матовой линзой.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Подключение к Ардуино

robotclass.ru

Регулировка яркости светодиода ШИМ двумя кнопками

В проектах часто используются кнопки для управления. Например, одной кнопкой что-то прибавляем, другой — уменьшаем. Разберем на примере управления яркостью светодиода.

НАМ ПОНАДОБИТСЯ

Плата Arduino Uno
Один светодиод
Один резистор сопротивлением 220-270 Ом.
Два резистора сопротивлением 10-100 кОм.
Две кнопки.
Провода
Макетная плата

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ

Резистор R1 ограничивает ток на светодиоде. Резисторы R2 и R3 «подтягивают» входные пины к нулю, чтобы не было ложных срабатываний. И так как управление светодиодом реализовано с помощью ШИМ (широтно-импульсная модуляция), то светодиод необходимо подключить только к определенным выводам платы ардуино.

В ардуино ШИМ можно реализовать на цифровых выводах, обозначенных PWM или ~. На плате Arduino Uno это D03, D05, D06, D10, D11. И скважность импульса задается в пределах от 0 до 255.

В данном скетче кнопка «+» с шагом 5 увеличивает яркость светодиода от 0 до 255, а кнопка «-» уменьшает.

int ledPin = 11;      // Присваиваем имя ledPin цифровому выводу 11, к которому подключен светодиод
int brightness =0;    // переменная для задания яркости
int fadeValue = 5;    // шаг изменения яркости
int buttonPlus=2;     //  Номер Pin к которому подключена кнопка "+" 
int buttonMinus=3;    //  Номер Pin к которому подключена кнопка "-"
 
void setup()  { 
pinMode(ledPin, OUTPUT); // Инициализируем цифровой вывод ledPin (pin 11) как выход
} 
void loop()  { // Этот цикл будет выполняться бесконечное количество раз.
  if (digitalRead(buttonPlus) == HIGH) { //если на выводе 2 (кнопка "+") высокий уровень (нажата), то
    brightness +=  fadeValue; // прибавляем значение яркости с шагом fadeValue
  }   
  if (digitalRead(buttonMinus) == HIGH) { //если на выводе 3 (кнопка "-") высокий уровень (нажата), то
    brightness -=  fadeValue; // уменьшаем значение яркости с шагом fadeValue
  }   
  brightness = constrain(brightness, 0, 255); // Эта функция задает крайние точки диапазона для переменной brightness 0 и 255
  analogWrite(ledPin, brightness);    // устанавливаем на выводе ledPin значение яркости яркость brightness
  delay(50); // Пауза 50 миллисекунд.                            
}

publicatorbar.ru

Управление яркостью внешнего светодиода с помощью резисторов||Arduino-diy.com

На этом примере Вы научитесь изменять яркость светодиода, используя резисторы с различным сопротивлением.

Для данного примера вам понадобятся

1 светодиод диаметром 5 мм

1 резистор на 270 Ом (красный, фиолетовый, коричневый)

1 резистор на 470 Ом (желтый, фиолетовый, коричневый)

1 резистор на 2.2 кОм (красный, красный, красный)

1 резистор на 10 кОм (коричневый, черный, оранжевый)

Макетная плата

Arduino Uno R3

Проводники

Светодиоды – общие сведения

Светодиоды отлично служат в устройствах для разного рода индикации. Они потребляют мало электричества и при этом долговечны.

В данном примере мы используем самые распространенные светодиды диаметром 5 мм. Также распространены светодиоды диаметром 3 миллиметра, ну и большие светодиоды диаметром 10 мм.

Подключать светодиод напрямую к батарейке или источнику напряжения не рекомендуется. Во-первых, надо сначала разобраться, где именно у светодиода отрицательная и положительная ноги. Ну а во вторых, необходимо использовать токоограничивающие резисторы, иначе светодиод очень быстро перегорит.

Если вы не будете использовать резистор со светодиодом, последний очень быстро выйдет из строя, так как через него будет проходить слишком большое количество тока. В результате светодиод нагреется и контакт, генерирующий свет, разрушится.

Различить позитивную и негативную ноги светодиода можно двумя способами.

Первый – позитивная нога длиннее.

Второй – при входе в корпус самого диода на коннекторе негативной ноги есть плоская кромка.

Если вам попался светодиод, на котором плоская кромка на более длинной ноге, длинная нога все равно является позитивной.

Резисторы – общие сведения

Resist – сопротивление (англ.)

Из названия можно догадаться, что резисторы сопротивляются потоку электричества. Чем больше номинал (Ом) резистора, тем больше сопротивление и тем меньше тока пройдет по цепи, в которой он установлен. Мы будем использовать это свойство резисторов для регулирования тока, который проходит через светодиод и, таким образом, его яркость.

Но сначала погорим немного о резисторах.

Единицы, в которых измеряется сопротивление – Ом, которые во многих источниках обозначаются греческой буквой Ω – Омега Так как Ом – маленькое значение сопротивления (практически незаметное в цепи), мы часто будем оперировать такими единицами как кОм – килоом (1000 Ом) и МОм мегаом (1000000 Ом).

В данном примере мы будем использовать резисторы с четырьмя различными номиналами: 270 Ω, 470 Ω, 2.2 кΩ и 10 кΩ. Размеры этих резисторов одинаковы. Цвет тоже. Единственное, что их различает – цветные полоски. Именно по этим полоскам визуально определяется номинал резисторов.

Для резисторов, у которых три цветные полоски и последняя золотистая, работают следующие соответствия:

Черный 0

Коричневый 1

Красный 2

Оранжевый 3

Желтый 4

Зеленый 5

Синий 6

Фиолетовый 7

Серый 8

Белый 9

Первые две полоски обозначают первые 2 числовых значения, так что красный, филетовый означает 2, 7. Следующая полоска – количество нулей, которые необходимо поставить после первых двух цифр. То есть, если третья полоска коричневая, как на фото выше, будет один нуль и номинал резистора равен 270 Ω.

Резистор с полосками коричневого, черного, оранжевого цветов: 10 и три нуля, так что 10000 Ω. То есть, 10 кΩ.

В отличии от светодиодов, у резисторов нет положительной и и отрицательной ног. Какой именно ногой подключать их к питанию/земле – неважно.

Схема подключения

Подключите в соответствии со схемой, приведенной ниже:

На Arduino есть пин на 5 В для питания периферийных устройств. Мы будем его использовать для питания светодиода и резистора. Больше вам от платы ничего не потребуется, только лишь подключить ее через USB к компьютеру.

С резистором на 270 Ω, светодиод должен гореть достаточно ярко. Если вы вместо резистора на 270 Ω установите резистор номиналом 470 Ω, светодиод будет гореть не так ярко. С резистором на 2.2 кΩ, светодиод должен еще немного затухнуть. В конце-концов, с резистором 10 кΩ, светодиод будет еле виден. Вполне вероятно, чтобы увидеть разницу на последнем этапе вам придется вытянуть красный переходник, использовав его в качестве переключателя. Тогда вы сможете увидеть разницу в яркости.

Кстати, можно провести этот опыт и при выключенном свете.

Разные варианты установки резистора

В момент, когда к одной ноге резистора подключено 5 В, вторая нога резистора подключается к позитивной ноге светодиода, а вторая нога светодиода подключена к земле. Если мы переместим резистор так, что он будет располагаться за светодиодом, как показано ниже, светодиод все равно будет гореть.

Мигание светодиодом

Мы можем подключить светодиод к выходу Arduino. Переместите красный провод от пина питания 5V к D13, как это показано ниже.

Теперь загрузите пример “Blink”, который мы рассматривали здесь. Обратите внимание, что оба светодиода – встроенный и установленный вами внешний начали мигать.

Давайте попробуем использовать другой пин на Arduino. Скажем, D7. Переместите коннектор с пина D13 на пин D7 и измените следующую строку вашего кода:

на

Загрузите измененный скетч на Arduino. Светодиод продолжит мигать, но на этот раз, используя питание от пина D7.

arduino-diy.com

Яркость светодиода ардуино – Управление яркостью светодиода | Аппаратная платформа Arduino

Эксперимент 3. Светильник с управляемой яркостью [Амперка / Вики]

Прочтите перед выполнением

Список деталей для эксперимента

Для дополнительного задания

Принципиальная схема

Схема на макетке

Обратите внимание

Скетч

Пояснения к коду

Вопросы для проверки себя

Задания для самостоятельного решения

Arduino – работаем с RGB светодиодами и лентами

Светодиоды

Светодиодные ленты через драйвер

Светодиодные ленты через транзисторы

Управление яркостью в зависимости от освещенности

Эксперимент 2. Маячок с нарастающей яркостью [Амперка / Вики]

Видеоурок

Прочтите перед выполнением

Список деталей для эксперимента

Для дополнительного задания

Принципиальная схема

Схема на макетке

Обратите внимание

Скетч

Пояснения к коду

Вопросы для проверки себя

Задания для самостоятельного решения

Ардуино: трехцветный светодиод – RGB

Ардуино: трехцветный светодиод — RGB

Смешение цветов

Регулировка яркости светодиода ШИМ двумя кнопками

Управление яркостью внешнего светодиода с помощью резисторов||Arduino-diy.com

Для данного примера вам понадобятся

Светодиоды – общие сведения

Резисторы – общие сведения

Схема подключения

Разные варианты установки резистора

Мигание светодиодом

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ