Arduino RGB alat za odabir boja - odaberite boje iz objekata iz stvarnog života: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Tinkercad projekti »

Lako birajte boje sa fizičkih objekata pomoću ovog RGB birača boja zasnovanog na Arduinu, omogućavajući vam da na svom računaru ili mobilnom telefonu ponovo stvorite boje koje vidite u stvarnim predmetima. Jednostavno pritisnite gumb za skeniranje boje objekta pomoću jeftinog modula senzora boje TCS34725 i dobit ćete RGB vrijednosti boje, kao i indikaciju izmjerene boje na RGB LED.

Ako vam se sviđa ovaj Instructable, glasajte za njega na takmičenju Make It Glow.

Dizajnirao sam jednostavno 3D štampano kućište za elektroniku kako bi uređaj bio prenosiv, jednostavno ga priključite u USB priključak, punjač ili bateriju za napajanje. Također možete izmijeniti dizajn kako bi se smjestila baterija kako bi bila još prenosivija.

Obično pokušavam koristiti Arduino Uno jer je ovo jedna od najčešće korištenih Arduino ploča, ali kako bi ovaj uređaj bio prenosiv, dizajniran je oko Arduino Pro Micro ploče. Međutim, može se lako prilagoditi za rad na većini drugih Arduino kompatibilnih ploča s dovoljno IO -a, kao što su Uno, Leonardo ili Mega.

Ovaj vodič pretpostavlja da ste radili s Arduino mikrokontrolerom prije nego ste upoznali osnove programiranja Arduina i povezivanja LCD panela s njim. Ako to ne učinite, slijedite povezane vodiče za više informacija i detaljna objašnjenja.

Supplies

• Arduino Pro Micro (ili drugo) - Kupite ovdje
• TCS34725 RGB senzor - Kupite ovdje
• 16 x 2 LCD panel - Kupite ovdje
• Tipkalo - Kupite ovdje
• 2 x 10K otpornika - kupite ovdje
• 3 x 220Ω otpornici - kupite ovdje
• Otpor 470Ω - Kupite ovdje
• RGB LED - Kupite ovdje
• 7 pin ženska traka za zaglavlje (izrezana po dužini) - Kupi ovdje
• 10K potenciometar - kupite ovdje
• Oglasna ploča i skakači za testiranje - Kupite ovdje
• 3D štampač i bijela/crna nit (opcionalno za kućište) - ova se koristi

Osim ovih, trebat će vam osnovni alati za rad s elektronikom, uključujući lemilicu ako trajno gradite svoj krug za upotrebu u kućištu.

Korak 1: Spajanje ispitnog kruga RGB izbornika boja

Uvijek je dobra ideja sastaviti komponente na matičnu ploču kako biste ih testirali i uvjerili se da vaše kolo i softver rade ispravno prije bilo kakvih lemljenih veza.

Komponente su spojene na matičnu ploču kao što je prikazano na dijagramu kola.

Ne postoji ništa posebno drugačije ili čudno s bilo kojom od ovih veza između komponenti i Arduina, to su tipične osnovne konfiguracije kola za povezivanje LCD -a, gumba i LED dioda na Arduino.

10K otpornici koriste se za povezivanje pritiskom na gumb, a otpornici od 220Ω za LED senzor u boji i crvene i plave noge RGB LED diode. Otpornik od 470Ω koristi se za zelenu nogu LED -a kako bi se malo smanjila svjetlina kako bi se stvorile realnije boje.

RGB senzor boje povezan je s Arduinom pomoću jednostavnog I2C sučelja. Provjerite koristite li ispravne pinove za ovo sučelje ako koristite drugu ploču. Njime se upravlja pomoću biblioteke Adafruit o kojoj se govori u odjeljku koda.

Ako koristite drugu Arduino ploču, provjerite imate li istu funkcionalnost na svakom pinu kao i na Pro Micro. Na primjer, potrebni su vam pinovi sa omogućenim PWM -om za kontrolu RGB LED diode kako biste simulirali odabranu RGB boju.

Korak 2: Programiranje vašeg Arduino RGB birača boja

Sada kada ste svoje komponente sastavili na ploču i napravili potrebne međusobne veze, možete učitati kôd na svoj Arduino pomoću računala i provjeriti rade li komponente ispravno.

Ponovno provjerite sve svoje veze prije nego što priključite USB kabel u svoj Arduino kako biste bili sigurni da su ispravni. USB kabel napaja ploču i spojene komponente koje ih mogu oštetiti ako nisu pravilno spojene.

Ova ploča, Arduino Pro Micro, djeluje kao Leonardo kada je spojena na vaš računar, stoga svakako odaberite ispravnu vrstu ploče u Arduino IDE -u, inače ćete dobiti greške pri pokušaju postavljanja koda.

Evo veze do koda RGB alata za odabir boje: Preuzmite RGB kôd za odabir boja

Kôd sadrži komentare koji objašnjavaju šta svaki odjeljak radi. Identifikacija boje i dio LED diode temelje se na primjeru koda Adafruit colorview. Ako želite pokušati napisati vlastiti kod, ovo je koristan primjer za rad i početak.

Morat ćete imati instalirane biblioteke Adafruit. To se lako postiže klikom na Alati -> Upravljanje bibliotekama u svom IDE -u, a zatim upišite „Adafruit TCS“u traku za pretraživanje i instalirajte pronađenu biblioteku.

Neke stvari na koje treba obratiti pažnju u kodu:

Pinovi dodeljeni LCD -u su u čudnom redosledu (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7). Obično pokušavam držati pinove u nizu, ali u ovom primjeru oni su malo pomiješani zbog dvije stvari, jedne jer sam morao zaobići PWM pinove za LED, a druge zato što pinovi na Pro Micro -u nisu svi redom.

LED senzor u boji i dugme su povezani na analogne ulaze Pro Micro -a i koriste se kao digitalni IO, jer nije bilo dostupno dovoljno digitalnih IO pinova. Oni su još uvijek definirani u kodu kao standardni digitalni IO pinovi.

Postoji kratka rutina za smanjivanje LED -a između crvene, zelene i plave boje pri pokretanju. Ovo je samo vizualni efekt koji traje oko 1,5 sekundi i može se ukloniti ako želite da se vaš birač boja pokrene brže.

Program neće napredovati nakon postavljanja ako ne uspostavi vezu sa senzorom boje, prikazat će se kao "Greška senzora" na vašem LCD -u ako ne može uspostaviti vezu. Ako se LED lampica uključuje, što ukazuje na napajanje senzora, provjerite SDA i SCL veze i koristite li ispravne Arduino pinove.

Gama tablica jednostavno pretvara izmjerene RGB vrijednosti sa senzora u vrijednosti koje će rezultirati realističnijim LED prikazom stvarne boje, ovo je samo radi poboljšanja efekta vizualizacije LED -a i nema utjecaja na prikazane izmjerene RGB vrijednosti.

Kôd zatim čeka da ulazni taster očita senzor i prikaže vrijednosti na LCD-u i LED-u. Tri kašnjenja u petlji if naredbe su jednostavno za izbjegavanje ponovljenih očitavanja prije nego što se dugme ponovno otpusti jer bi stvarno vrijeme čitanja i ciklusa bilo oko 100 ms, možete se poigrati i s ovim vrijednostima ako želite odabrati alat za odabir brže ili sporije.

Korak 3: Instaliranje komponenti u kućište

Kako bih napravio koristan i prenosiv uređaj, odlučio sam lemiti komponente zajedno i montirati ih u jednostavno 3D štampano kućište.

Krug ove složenosti vjerojatno bi trebao biti dizajniran na PCB -u, ali većina ljudi nema pristup uslugama proizvodnje PCB -a pa sam zaglavio lemljenje komponenti zajedno s dijelovima trakastog kabela.

Korak 4: 3D ispis kućišta

Dizajnirao sam osnovno pravokutno kućište za odabir boja, datoteke za 3D ispis mogu se preuzeti ovdje. Također biste mogli biti kreativni i promijeniti dizajn kako biste prilagodili svoje komponente i način na koji ćete koristiti birač boja.

Senzor boje nalazi se na stražnjoj strani tako da uređaj možete držati iznad predmeta i odabrati boju pomoću očitanja prikazanog na prednjoj strani.

Štampao sam kućište koristeći bijeli PLA i ispunu od 20%, izbjegao bih korištenje obojene niti za stražnju ploču jer ne želite unijeti reflektiranu obojenu svjetlost na površinu koja se bira.

Dimenzije kućišta su približno 110 mm (4,3 inča) x 46 mm (1,8 inča) x 20 mm (0,78 inča) sa obje polovine sastavljene. Svaka polovina je visoka 10 mm (0,39”).

Korak 5: Lemite krug

Nakon što 3D odštampate kućište, imat ćete ideju o tome gdje su sve komponente montirane i koliko dugo treba da se spoje lemljeni vrpčani kabel.

Počnite lemljenjem svake komponente na svoj Arduino dok je uklanjate s matične ploče i pokušajte ukloniti komponente kako biste odjednom ispunili cijeli krug.

Na primjer, počnite sa LED krugom i lemite otpornike na LED, a zatim ih spojite na Arduino prije uklanjanja komponenti na tipke. Na taj ćete način moći pratiti komponente i pobrinuti se da ih pojedinačno povežete s ispravnim Arduino ulazima i izlazima.

Pazite s LCD zaslonom i senzorom boje kako biste bili sigurni da ste izvršili povezivanje na ispravne Arduino IO portove.

Priključci senzora u boji mogu se zalemiti na 7 -polnu žensku traku sa zaglavljem (odrežite 8 -polnu traku sa zaglavcima na 7 nožica) kako biste je mogli priključiti kroz stražnji dio kućišta. Ovo samo omogućuje da se dvije polovice pravilno odvoje ako ih trebate otvoriti. Možete i lemiti direktno na senzor boje s dijelom vrpčnog kabela, samo pazite da vrpčni kabel prođe kroz utor na kućištu prije lemljenja priključaka.

Na GND i 5V možete uspostaviti niz veza i olakšava njihovo lemljenje povezivanjem na veće središnje točke, a ne pokušajem da ih sve zalemite na dva Arduino pina. Sve sam ih spojio na dvije vanjske nožice LCD potenciometra jer je to otprilike u sredini kućišta i ima najveću površinu za povezivanje.

Nakon što ste uspostavili sve veze i zadovoljni ste dužinama vrpčnog kabela. Pokušajte ponovo uključiti strujno kolo da biste provjerili radi li sve ispravno prije ugradnje komponenti u kućište. Uvjerite se da se niti jedna komponenta ili izloženi priključci ne dodiruju, što može dovesti do kratkog spoja. Možda ćete morati dodati malo izolacijske trake ili papira između komponenti kako biste izbjegli kratke spojeve.

Ako vaš krug radi ispravno, svoje komponente možete montirati u 3D štampano kućište.

Korak 6: Montirajte komponente u kućište

Zadnji korak je ugradnja komponenti u kućište. Za montažu komponenti koristio sam pištolj za ljepilo za topljenje, možete koristiti i epoksid ili malu količinu superljepila.

Senzor boje može se zalijepiti u šupljinu na stražnjoj strani kućišta tako da traka zaglavlja igle zabode kroz unutrašnjost kućišta. Ženska traka zaglavlja će se tada koristiti za uključivanje senzora u krug.

Montirajte dugme, LCD i LED kroz rupe na prednjoj ploči i zalijepite ih na mjesto na unutrašnjoj strani kućišta.

Vaš Arduino trebao bi se tijesno uklopiti u utor u podnožju i ne bi trebao zahtijevati nikakvo ljepilo da ga drži na mjestu, ali ako jeste, pazite da ne stavite ljepilo na komponente na stražnjoj strani ploče. Radije stavite ljepilo duž rubova ploče.

Mikro USB priključak trebao bi biti lako dostupan sa strane kućišta.

Zalijepite dvije polovice zajedno, koristeći klinove na dva ugla kao vodič. Oni bi se trebali čvrsto pritisnuti i pomoći u držanju dviju polovica zajedno. Uvjerite se da niti jedan od izloženih stezaljki ili vodiča na vašim otpornicima, LED diodama ili potenciometru ne dodiruje ništa drugo u vašem krugu, kao što je prije spomenuto, možete upotrijebiti izolacijsku traku ili papir za odvajanje komponenti - Koristio sam žutu traku na poleđini LCD ekrana.

Korak 7: Upotreba vašeg RGB birača boja

Da biste koristili birač boja, priključite mikro USB kabel u priključak na bočnoj strani birača boja kako biste ga uključili.

Sekvenca pokretanja bi se trebala pokrenuti, a zatim ćete moći odabrati boju, označenu Spremnikom za odabir boja.

Postavite senzor preko boje koju želite odabrati, a zatim pritisnite dugme za odabir boje. LED svjetlo na senzoru bi se trebalo uključiti na trenutak, nakon čega ćete na LCD -u dobiti RGB očitanje i LED će se promijeniti kako bi odražavao odabranu boju.

RGB LED ima za cilj da vam pokaže boju koja je identifikovana. Ovo je samo brz način da provjerite je li senzor pokupio ispravnu boju i nije uvijek tačan prikaz boje zbog ograničenja sa LED diodom. Na primjer, ne mogu prikazati crnu ili sivu boju jer je stvarni LED materijal bijel i može proizvoditi svjetlost samo za reprodukciju boja. Iz istog razloga, tamnije boje se također ne prikazuju dobro na LED -u.

Ako vam se svidio ovaj Instructable, glasajte za njega na takmičenju Make It Glow.

Pogledajte moj blog za više Arduino vodiča, projekata i ideja.

Drugoplasirani na takmičenju Make it Glow