Arduino RGB Color Picker - Pilih Warna Dari Objek Kehidupan Sebenar: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Projek Tinkercad »

Pilih warna dari objek fizikal dengan mudah dengan pemetik warna RGB berasaskan Arduino ini, yang membolehkan anda mencipta semula warna yang anda lihat pada objek kehidupan sebenar di komputer atau telefon bimbit anda. Cukup tekan butang untuk mengimbas warna objek menggunakan modul sensor warna TCS34725 yang murah dan anda diberi nilai warna RGB serta petunjuk warna yang diukur pada LED RGB.

Sekiranya anda menikmati Instructable ini, silakan memilihnya dalam Peraduan Make It Glow.

Saya telah merancang kandang cetak 3D sederhana untuk elektronik untuk menjadikan peranti mudah alih, cukup pasangkannya ke port USB, pengecas atau power bank untuk menghidupkannya. Anda juga boleh mengubah reka bentuk untuk menampung bateri agar lebih mudah alih.

Saya biasanya cuba menggunakan Arduino Uno kerana ini adalah salah satu papan Arduino yang paling banyak digunakan, tetapi untuk menjadikan peranti ini mudah alih, ia telah direka di sekitar papan Arduino Pro Micro. Ia bagaimanapun dapat disesuaikan dengan mudah untuk berjalan di kebanyakan papan serasi Arduino yang lain dengan IO yang cukup, seperti Uno, Leonardo atau Mega.

Panduan ini mengandaikan bahawa anda telah bekerja dengan pengawal mikro Arduino sebelum mengetahui asas pengaturcaraan Arduino dan menghubungkan panel LCD dengannya. Sekiranya tidak, ikuti panduan yang dipautkan untuk maklumat lebih lanjut dan penjelasan mendalam.

Bekalan

• Arduino Pro Micro (Atau Lain-lain) - Beli Di Sini
• Sensor TCS34725 RGB - Beli Di Sini
• Panel LCD 16 x 2 - Beli Di Sini
• Butang tekan - Beli Di Sini
• Resistor 2 x 10K - Beli di Sini
• 3 x 220Ω Perintang - Beli Di Sini
• Perintang 470Ω - Beli Di Sini
• LED RGB - Beli Di Sini
• Jalur Header Wanita 7 Pin (Potong hingga Panjang) - Beli Di Sini
• Potensiometer 10K - Beli Di Sini
• Papan Roti & Pelompat untuk Uji - Beli Di Sini
• Pencetak 3D & Filamen Putih / Hitam (Pilihan untuk Perumahan) - Yang Digunakan

Selain itu, anda memerlukan alat asas untuk bekerja dengan elektronik, termasuk besi solder jika anda membina litar secara kekal untuk digunakan di kandang.

Langkah 1: Menyambungkan Litar Uji Pemilih Warna RGB

Adalah idea yang baik untuk memasang komponen anda ke papan roti terlebih dahulu untuk mengujinya dan memastikan litar dan perisian anda berfungsi dengan betul sebelum membuat sambungan yang disolder.

Komponen disambungkan ke papan roti seperti yang ditunjukkan dalam rajah litar.

Tidak ada yang sangat berbeza atau aneh dengan mana-mana sambungan antara komponen dan Arduino, mereka adalah konfigurasi litar asas biasa untuk menyambungkan LCD, butang tekan dan LED ke Arduino.

Perintang 10K digunakan untuk sambungan butang tekan dan perintang 220Ω untuk LED sensor warna dan kaki merah dan biru LED RGB. Perintang 470Ω digunakan untuk kaki hijau LED untuk mengurangkan kecerahannya sedikit untuk mencipta warna yang lebih realistik.

Sensor warna RGB disambungkan ke Arduino menggunakan antara muka I2C yang sederhana. Pastikan bahawa anda menggunakan pin yang betul untuk antara muka ini jika anda menggunakan papan lain. Ia dikendalikan menggunakan perpustakaan Adafruit yang dibincangkan di bahagian kod.

Sekiranya anda menggunakan papan Arduino yang lain, pastikan anda mempunyai fungsi yang sama pada setiap pin seperti yang digunakan pada Pro Micro. Sebagai contoh, anda memerlukan pin yang diaktifkan PWM untuk kawalan LED RGB untuk mensimulasikan warna RGB yang dipilih.

Langkah 2: Memprogram Pemetik Warna Arduino RGB Anda

Setelah komponen anda dipasang ke papan roti dan membuat sambungan yang diperlukan, anda boleh memuatkan kod ke Arduino menggunakan PC anda dan periksa apakah komponen berfungsi dengan betul.

Periksa semua sambungan anda sekali lagi sebelum memasang kabel USB ke Arduino anda untuk memastikannya betul. Kabel USB memberi kuasa pada papan dan komponen yang disambungkan yang mungkin merosakkannya jika tidak disambungkan dengan betul.

Papan khas ini, Arduino Pro Micro bertindak sebagai Leonardo ketika disambungkan ke PC anda, jadi pastikan untuk memilih jenis papan yang betul di Arduino IDE jika tidak, anda akan mendapat kesilapan semasa anda mencuba dan memuat naik kodnya.

Berikut adalah pautan ke kod pemilih warna RGB: Muat turun Kod Pemilih Warna RGB

Kod tersebut mengandungi komen untuk menjelaskan apa yang dilakukan oleh setiap bahagian. Bahagian pengenalan warna dan LED berdasarkan kod contoh pandangan warna Adafruit. Sekiranya anda ingin mencuba menulis kod anda sendiri, ini adalah contoh berguna untuk menyelesaikan dan memulakannya.

Anda perlu memasang perpustakaan Adafruit. Ini dapat dilakukan dengan mudah dengan mengklik Alat -> Kelola Perpustakaan di IDE anda dan kemudian ketik "Adafruit TCS" di bar carian dan memasang perpustakaan yang dijumpai.

Beberapa perkara yang perlu diperhatikan dalam kod:

Pin yang ditetapkan LCD mengikut urutan pelik (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7). Saya biasanya mencuba dan memastikan pin tetap berurutan tetapi dalam contoh ini mereka sedikit bercampur kerana dua perkara, satu kerana saya perlu menggunakan pin PWM untuk LED dan yang kedua kerana pin pada Pro Micro tidak semuanya mengikut urutan.

LED sensor warna dan butang disambungkan ke input analog Pro Micro, digunakan sebagai digital IO, kerana tidak ada pin IO digital yang mencukupi. Mereka masih didefinisikan dalam kod sebagai pin IO digital standard.

Terdapat rutin ringkas untuk memudar LED antara merah, hijau dan biru ketika memulakan. Ini hanya kesan visual yang memerlukan masa sekitar 1.5 saat untuk dilalui dan dapat dihapus jika anda ingin pemilih warna anda dimulakan lebih cepat.

Program tidak akan maju setelah penyediaan jika tidak menjalin hubungan dengan sensor warna, ia akan muncul sebagai "Ralat Sensor" pada LCD anda jika tidak dapat membuat sambungan. Sekiranya LED menyala, menunjukkan daya ke sensor, kemudian periksa sambungan SDA dan SCL anda dan anda menggunakan pin Arduino yang betul.

Jadual gamma hanya menukar nilai RGB yang diukur dari sensor menjadi nilai yang akan menghasilkan representasi LED yang lebih realistik dari warna sebenarnya, ini hanya untuk meningkatkan kesan visualisasi LED dan tidak memberi kesan pada nilai RGB yang diukur yang dipaparkan.

Kod itu kemudian menunggu input butang tekan mengambil bacaan dari sensor kemudian menunjukkan nilai pada LCD dan melalui LED. Ketiga-tiga kelewatan dalam pernyataan jika pernyataan hanya untuk mengelakkan pembacaan berulang sebelum butang dilepaskan lagi kerana waktu membaca dan kitaran sebenar adalah sekitar 100ms, anda juga boleh bermain-main dengan nilai-nilai ini jika anda ingin memilih lebih cepat atau lebih perlahan.

Langkah 3: Memasang Komponen ke dalam Lampiran

Untuk membuat peranti yang berguna dan mudah alih, saya memutuskan untuk menyatukan komponen dan memasangkannya ke dalam kandang cetak 3D sederhana.

Litar kerumitan ini mungkin harus dirancang pada PCB tetapi kebanyakan orang tidak mempunyai akses ke perkhidmatan pembuatan PCB jadi saya terjebak dengan pematerian komponen bersama dengan bahagian kabel pita.

Langkah 4: Cetak 3D Lampiran

Saya merancang perumahan segi empat tepat untuk pemilih warna, fail cetak 3D boleh dimuat turun di sini. Anda juga boleh menjadi kreatif dan mengubah reka bentuk untuk menyesuaikan komponen anda dan bagaimana anda akan menggunakan pemilih warna anda.

Sensor warna ada di belakang sehingga anda dapat memegang perangkat di atas objek dan memilih warna dengan bacaan yang ditunjukkan di depan.

Saya mencetak perumahan menggunakan PLA putih dan 20% isi, saya tidak akan menggunakan filamen berwarna untuk panel belakang kerana anda tidak mahu memperkenalkan cahaya berwarna yang dipantulkan ke permukaan yang dipetik.

Dimensi perumahan kira-kira 110mm (4.3 ") x 46mm (1.8") x 20mm (0.78 ") dengan kedua-dua bahagian dipasang. Setiap separuh tinggi 10mm (0.39 ").

Langkah 5: Selesaikan Litar

Sebaik sahaja anda mencetak perumahan 3D, anda akan mendapat idea di mana semua komponen dipasang dan berapa lama sambungan kabel pita terpateri.

Mulakan dengan menyolder setiap komponen ke Arduino anda semasa anda mengeluarkannya dari papan roti dan cuba mengeluarkan komponen untuk membentuk litar penuh pada satu masa.

Contohnya, mulakan dengan litar LED dan pateri perintang ke LED dan kemudian sambungkannya ke Arduino sebelum melepaskan komponen butang tekan. Dengan cara ini, anda dapat menjejaki komponen dan memastikan bahawa anda menghubungkannya secara berasingan ke input dan output Arduino yang betul.

Berhati-hatilah dengan panel LCD dan sensor Warna untuk memastikan bahawa anda membuat sambungan ke port Arduino IO yang betul.

Sambungan sensor warna boleh disolder ke jalur header wanita 7 pin (potong jalur header 8 pin ke 7 pin) untuk membolehkannya dipasang melalui bahagian belakang perumahan. Ini membolehkan kedua-dua bahagian dipisahkan dengan betul jika anda perlu membukanya. Anda juga boleh menyolder terus ke sensor Warna dengan bahagian kabel pita, pastikan kabel pita berjalan melalui slot di perumahan sebelum menyolder sambungan.

Terdapat sebilangan sambungan yang perlu dibuat ke GND dan 5V dan ini menjadikan pematerian anda lebih mudah untuk menghubungkannya ke titik pusat yang lebih besar daripada cuba menyolder semuanya ke dua pin Arduino. Saya menghubungkan semuanya ke dua kaki luar potensiometer LCD kerana ini kira-kira berada di tengah-tengah perumahan dan mempunyai luas permukaan terbesar untuk membuat sambungan.

Sebaik sahaja anda membuat semua sambungan dan anda berpuas hati dengan panjang kabel pita. Cuba hidupkan semula litar anda untuk mengesahkan bahawa semuanya berfungsi dengan betul sebelum memasang komponen ke dalam perumahan. Pastikan tiada komponen atau terminal yang terdedah saling bersentuhan, yang boleh menyebabkan litar pintas. Anda mungkin perlu menambahkan sedikit pita penebat atau kertas di antara komponen untuk mengelakkan litar pintas.

Sekiranya litar anda berfungsi dengan betul maka anda boleh memasang komponen anda ke dalam perumahan bercetak 3D.

Langkah 6: Pasang Komponen Ke Kandang

Langkah terakhir adalah memasang komponen anda ke perumahan anda. Saya menggunakan pistol lebur panas untuk memasang komponennya, anda juga boleh menggunakan epoksi atau sejumlah kecil superglue.

Sensor warna dapat dilekatkan ke rongga di bagian belakang perumahan dengan jalur header pin melekat ke bahagian dalam perumahan. Jalur header wanita kemudian akan digunakan untuk sensor dipasang ke litar.

Pasang tombol tekan, LCD dan LED melalui lubang di panel depan dan tempelkan pada tempatnya di bahagian dalam perumahan.

Arduino anda harus dipasang dengan kemas ke slot di pangkalan dan tidak memerlukan gam untuk menahannya tetapi jika ya, pastikan anda tidak meletakkan gam pada komponen di bahagian belakang papan. Sebaliknya letakkan gam di tepi papan.

Port USB mikro harus mudah dicapai melalui sisi perumahan.

Lekatkan kedua bahagian bersama-sama, gunakan pasak di kedua penjuru sebagai panduan. Ini harus menekan bersama dengan erat dan membantu menahan kedua-dua bahagian bersama. Pastikan tidak ada terminal atau kabel yang terdedah pada perintang, LED atau potensiometer anda yang menyentuh benda lain di litar anda seperti yang disebutkan sebelumnya, anda boleh menggunakan beberapa pita penebat atau kertas untuk memisahkan komponen - Saya telah menggunakan beberapa pita kuning di bahagian belakang LCD.

Langkah 7: Menggunakan Pemetik Warna RGB anda

Untuk menggunakan pemilih warna anda, pasangkan kabel USB mikro ke port di sebelah pemilih warna anda untuk mengaktifkannya.

Urutan permulaan akan berjalan dan kemudian anda dapat memilih warna, ditunjukkan oleh Color Picker Ready.

Letakkan sensor di atas warna yang ingin anda pilih dan tekan butang untuk memilih warna. Lampu LED pada sensor akan menyala seketika, setelah itu anda akan mendapat bacaan RGB pada LCD dan LED akan berubah untuk mencerminkan warna yang telah dipilih.

LED RGB dimaksudkan untuk memberi Anda petunjuk warna yang telah dikenal pasti. Ini hanyalah cara cepat bagi anda untuk memeriksa bahawa sensor menggunakan warna yang betul dan tidak selalu merupakan gambaran warna yang tepat kerana keterbatasan dengan LED. Contohnya, mereka tidak dapat menunjukkan warna hitam atau kelabu kerana bahan LED sebenarnya berwarna putih dan hanya dapat menghasilkan cahaya untuk menghasilkan semula warna. Atas sebab yang sama, warna yang lebih gelap juga tidak muncul dengan baik pada LED.

Sekiranya anda menikmati Instructable ini, silakan memilihnya dalam Peraduan Make It Glow.

Lihat blog saya untuk lebih banyak tutorial, projek dan idea Arduino.

Naib Johan dalam Peraduan Make it Glow