Arduino教程 05 炫彩RGB LED「DFR0100」 DF创客社区

【本篇课程内容于 2024年9月3日更新】

项目 - 炫彩LED

这个项目介绍一种新的LED——RGB LED。

之所以叫RGB，是因为这个LED是由红（Red）、绿（Green）和蓝（Blue）三色组成。我们电脑的显示器也是由一个个小的红、绿、蓝点组成的。可以通过调整三个LED中每个灯的亮度就能产生不同的颜色。这个项目就是教你通过一个RGB小灯随机产生不同的炫彩颜色。找出所需元件，按下图连接硬件并输入代码。

元件清单

硬件连接

连接之前，先判别RGB是共阴还是共阳，如果不是很清楚的，可以先跳到这个项目的硬件部分介绍。连接时，还需注意一点，引脚的顺序，可参照左边的引脚图。

图 1 炫彩LED硬件连接图

示例代码

样例代码：

//项目 – 炫彩RGB
int redPin = 9;
int greenPin = 10;
int bluePin = 11;

void setup(){
     pinMode(redPin, OUTPUT);
     pinMode(greenPin, OUTPUT);
     pinMode(bluePin, OUTPUT);

}
void loop(){
    colorRGB(random(0,255),random(0,255),random(0,255)); //R:0-255 G:0-255 B:0-255
    delay(1000);
}

void colorRGB(int red, int green, int blue){
     analogWrite(redPin,constrain(red,0,255));
     analogWrite(greenPin,constrain(green,0,255));
     analogWrite(bluePin,constrain(blue,0,255));
}
复制代码

代码下载完成后，我们可以看到LED颜色呈现随机的变化，不只是单一的一种颜色。

代码回顾

来分析一下，其实一个RGB灯，就是我们前面讲的单色LED的结合体，内部集成了三个LED，也就需要用三个数字PWM口来控制。在我们程序开头部分可以看到定义了三个引脚，并设置为输出模式。

主函数中调用了一个自己创建的函数colorRGB()，函数有三个传递参数，用于写入Red、Green、Blue的值，也就是0~255的值。

使用函数的好处在于，之后我们想调到某个颜色的时候，只有直接给这三个参数赋值就可以了。不需要重复写analogWrite()函数，使程序变得冗长。

这段函数中，我们比较陌生的就是constrain()和random()这两个函数。

函数格式如下：

constrain()函数需要3个参数：x、a和b。这里x是一个被约束的数，a是最小值，b是最大值。如果值小于a，则返回a。如果大于b，则返回b。

回到我们的程序，red、green、blue值是被约束数，约束范围在0~255，也就是我们PWM值的范围。它们的值来源于random()函数随机产生。

函数格式如下：

random()函数用于生成一个随机数，min是随机数的最小值，max是随机数的最大值。如果想知道random()函数的其他用法，可以参看手册。

硬件回顾

RGB灯

RGB灯有4个引脚，R、G、B三个引脚连接到信号传输口上，还有一个引脚是共用的正极（阳）或者共用的负极（阴）。我们这里选用的是共阴RGB。图2展示了三个LED如何华丽蜕变为一个RGB LED的过程，R、G、B其实就是三个 LED的正极，把它们的负极拉到一个公共引脚上了，它们公共引脚是负极，所以称之为共阴RGB。

RGB灯如何使用？如何实现变色？

RGB只是简单的把三个颜色的LED灯封装在一个LED中，只要当做三个灯使用就可以了。我们都知道红色、绿色、蓝色是三原色，Arduino通过PWM口对三种颜色明暗的调节，即analogWrite(value)语句，就能让RGB LED调出任何你想要的颜色。