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自带保护色的变色龙灯

变色龙LED灯的粗略效果预览↓↓↓

【Intro】

变色龙是一种善变的树栖爬行类动物，为了逃避天敌的侵犯和接近自己的猎物，它们常在不经意间改变身体颜色，从而让自己融入周围的环境之中。由于受到这种拉风变色技能的刺激，自己也想做一个会变色的小东西，可以根据周围事物不同的颜色来改变自己的颜色。

当然，与变色龙的变色技能来自于皮肤三层色素细胞不同的是，这里想要实现变色功能就要用到一个颜色传感器和一个LED加上一个控制器和若干导线即可。
接下来，还需要一个容器来装这些元件，有条件的话可以根据自己喜好制作一个容器。这里我选用了一个使用较透明的材料通过3D打印的小灯罩作为这个会变色LED灯的容器。

【硬件列表】

【步骤1】准备好需要的元器件

因为容器的空间可能比较有限，如需要达到最佳的效果的话，尽量选用体积小一点的控制器。本人选用了Nano控制器，该控制器最大的特点就是体积小、功能强、低功耗可使用电池供电。

【步骤2】连接

将颜色传感器与Nano控制器用导线连接起来，这里注意每个端口的连接要结合软件定义正确连接（传感器的LED端接Nano的3.3V端）由于Nano的端口有限，所以扩展几个需要的端口，如下图所示：

下图所示为一个使用DFRuino UNO 以及 IO传感器扩展板的版本：

【步骤3】下载程序

所有元件连接好后将编写好的代码烧到Nano控制器中

代码中需要使用到Metro库，需要先安装。下载附件

Metro.zip

注意：将不同颜色纸片放到传感器下，盒子就会发出相应颜色的光。由于环境光可能会对传感器采集的数据有一定影响，所以在晚上测试效果应该会更好。

【代码】

[size=16.363636016845703px]

#include <Metro.h>  // 函数库
#include <math.h> 
Metro ledlightup = Metro(60,true);
Metro processdata = Metro(50,true);
Metro TcsTrigger = Metro(10,true);
 
int s0=8,s1=9,s2=10,s3=11; // 颜色传感器端口定义
int out=2;
int flag=0;  //变量初始化
int counter=0;
int countR=0,countG=0,countB=0;
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(s0,OUTPUT);
  pinMode(s1,OUTPUT); 
  pinMode(s2,OUTPUT);
  pinMode(s3,OUTPUT);
 
  analogWrite(3,0);
  analogWrite(5,0);
  analogWrite(6,0);
 
}
 
void TCS()
{
  digitalWrite(s0,HIGH);
  digitalWrite(s1,HIGH);
  attachInterrupt(0, ISR_INTO, CHANGE);
 
}
 
void ISR_INTO()
{
  counter++;
}
 
int Raverage = 0;
int Baverage = 0;
int Gaverage = 0;
 
void loop()       //   函数调用
{
  TCS();
  if(TcsTrigger.check()){
    Tcstrigger();
  }
  if(processdata.check()){
    procedata();
  }   
  if(ledlightup.check()){ 
   ledup();
  }
 
}
void Tcstrigger()  //   数据采集
{
      flag++;
    if(flag==1){
      digitalWrite(s2,LOW);
      digitalWrite(s3,LOW);   
      countR=counter;     
      digitalWrite(s2,HIGH);
      digitalWrite(s3,HIGH);
    }     
    else if(flag==2){
      countG=counter;       
      digitalWrite(s2,LOW);
      digitalWrite(s3,HIGH);  
 
    }
    else if(flag==3){
      countB=counter;    
      digitalWrite(s2,LOW);
      digitalWrite(s3,LOW);   
      flag=0; 
    }
    counter=0; 
}
 
void  procedata()        // 数据处理
{
      static int Rinput[5] ={
      0,0,0,0,0                }
    ,Binput[5] ={
      0,0,0,0,0                }
    ,Ginput[5] ={
      0,0,0,0,0                };
 
    for(int i = 4;i > 0;i--){
      Rinput[i] = Rinput[i-1];
      Binput[i] = Binput[i-1];
      Ginput[i] = Ginput[i-1];
    }
  
    if(countR < 2500)
      Rinput[0] = countR;
    else
      Rinput[0] = Rinput[1];
 
    if(countB < 2500)
      Binput[0] = countB;
    else
      Binput[0] = Binput[1]; 
 
    if(countG < 2500)
      Ginput[0] = countG;
    else
      Ginput[0] = Ginput[1];    
 
    Raverage = 0;
    Baverage = 0;
    Gaverage = 0;
 
    for(int i = 0;i <= 4;i++){
      Raverage += Rinput[i];
      Baverage += Binput[i];
      Gaverage += Ginput[i];
    }
    Raverage /= 5;
    Baverage /= 5;
    Gaverage /= 5;
       
}
 
void  ledup()     //数据输出
{
    int ledvalueR = Raverage;
    int ledvalueG = Gaverage;
    int ledvalueB = Baverage;
 
    ledvalueR = constrain(ledvalueR,350,1700);
    ledvalueB = constrain(ledvalueB,350,1500);
    ledvalueG = constrain(ledvalueG,350,1650);
     Serial.print("R:");
    Serial.print(Raverage,DEC); 
    Serial.print(" ");
    Serial.print(ledvalueR,DEC); 
    Serial.print("B:");
    Serial.print(Baverage,DEC);
    Serial.print(" ");
    Serial.print(ledvalueB,DEC);
    Serial.print("G:");
    Serial.print(Gaverage,DEC);
    Serial.print(" ");
    Serial.println(ledvalueG,DEC);
     
   
    ledvalueR = map(ledvalueR,350,1700,0,255);
    ledvalueB = map(ledvalueB,350,1500,0,255);
    ledvalueG = map(ledvalueG,350,1650,0,255);
 
    analogWrite(3,ledvalueR);    
    analogWrite(6,ledvalueB);
    analogWrite(5,ledvalueG); 
  
}
复制代码