Эксперимент 11. RGB светодиод

Поэкспериментируем с полноцветным светодиодом. На самом деле это сразу три светодиода в одном корпусе. Внутри находится красный, синий и зеленый светодиоды. Они соединены между собой по специальной схеме.

RGB светодиод

Рисунок 1. Внутренняя схема RGB светодиода

Как видно из схемы, аноды трех светодиодов соединены, а катоды нет. Поэтому у полноцветного светодиода 4 вывода — общий анод и три катода (бывают светодиоды, у которых, наоборот, общий катод).

Формирование цвета

Если внутри корпуса находятся красный, синий и зеленый светодиоды, то как же получаются другие цвета? Ведь полноцветный светодиод может светиться практически любым цветом. Все дело в восприятии цвета человеческим глазом. Оказывается, цвета могут смешиваться. Например, если одновременно горит красный и зеленый, то мы видим это как желтый, а красный и синий вместе дают фиолетовый.

Рисунок 2. Цветовая модель RGB

Именно так устроен монитор компьютера или дисплей твоего смартфона. Каждая точка на экране (пиксель) это на самом деле три точки (субпиксели) — красная, синяя и зеленая. Каждая из них светится с разной интенсивностью, и так получаются миллионы цветов. Когда все три субпикселя светятся на полную яркость, получается белый цвет, а когда все три погашены — мы видим черный.

Такая модель кодирования цвета называется аддитивная цветовая модель RGB (аббревиатура от английского Red, Green, Blue — Красный, Зеленый, Синий).

Кроме аддитивной существуют другие, например субтрактивная схема формирования цвета, используемая прежде всего в полиграфии для стандартной триадной печати. Она использует голубой, пурпурный и жёлтый цвета в роли основных, а также чёрный цвет. Схема CMYK обладает сравнительно с RGB меньшим цветовым охватом. Печать четырьмя красками, соответствующими CMYK, также называют печатью триадными красками.

Цоколевка

Для того, чтобы не перепутать выводы RGB светодиода они выполнены с различной длиной. Рисунок 3. Цоколевка RGB светодиода

Схема эксперимента

Рисунок 4. Электрическая принципиальная схема эксперимента

Токоограничительные резисторы в схеме обязательны!

Рисунок 5. Монтажная схема эксперимента

Программный код эксперимента

Exp11.py
  1. from machine import Pin, PWM
  2. _init()
  3.  
  4. LedPinB = 15
  5. LedPinG = 14
  6. LedPinR = 13
  7.  
  8. ledB = Pin(LedPinB, Pin.OUT)
  9. ledG = Pin(LedPinG, Pin.OUT)
  10. ledR = Pin(LedPinR, Pin.OUT)
  11.  
  12. pwmB = PWM(ledB)
  13. pwmG = PWM(ledG)
  14. pwmR = PWM(ledR)
  15.  
  16. pwmB.freq(500)
  17. pwmG.freq(500)
  18. pwmR.freq(500)
  19.  
  20. pwmB.duty(500)
  21. pwmG.duty(300)
  22. pwmR.duty(700)

В программе мы создали и настроили 3 объекта PWM для трех светодиодов- красного, синего и зеленого. Задали для всех частоту ШИМ 500 герц и каждому цвету установили свою яркость. В итоге получили один суммарный цвет светодиода.

Дополнительные задания

Подбери значения яркости трех цветов, чтобы получить розовый, филоетовый и бирюзовый цвета.