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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Tinkercad projekti »

Lako birajte boje s fizičkih objekata pomoću ovog RGB alata za odabir boja temeljenog na Arduinu, koji vam omogućuje da ponovno stvorite boje koje vidite u stvarnim predmetima na svom računalu ili mobilnom telefonu. 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 natječaju Make It Glow.

Dizajnirao sam jednostavno 3D tiskano 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 mikrokontrolerom Arduino prije nego što ste upoznali osnove programiranja Arduina i povezivanja LCD zaslona s njim. Ako to ne učinite, slijedite povezane vodiče za više informacija i detaljna objašnjenja.

Pribor

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

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

Korak 1: Spajanje ispitnog kruga RGB izbornika boja

Uvijek je dobro sastaviti svoje komponente na ploču kako biste ih testirali i uvjerili se da vaš krug i softver ispravno rade prije nego što napravite bilo kakve lemljene veze.

Komponente su spojene na matičnu ploču kako je prikazano na dijagramu kruga.

Ne postoji ništa posebno drugačije ili čudno s bilo kojom od ovih veza između komponenti i Arduina, to su tipične osnovne konfiguracije kruga 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 te crvene i plave noge RGB LED diode. Otpornik od 470Ω koristi se za zelenu nogu LED -a kako bi se malo smanjila njezina svjetlina kako bi se stvorile realnije boje.

RGB senzor boje povezan je s Arduinom pomoću jednostavnog I2C sučelja. 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 Microu. Na primjer, potrebni su vam pinovi s omogućenim PWM -om za kontrolu RGB LED -a kako biste simulirali odabranu RGB boju.

Korak 2: Programiranje vašeg Arduino RGB alata za odabir 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 vaše računalo, stoga odaberite ispravnu vrstu ploče u Arduino IDE -u, inače ćete dobiti pogreške pri pokušaju učitavanja koda.

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

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

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

Neke stvari na koje treba obratiti pozornost u kodu:

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

LED senzor u boji i tipka spojeni su 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 blijeđenje LED -a između crvene, zelene i plave boje pri pokretanju. Ovo je samo vizualni efekt koji traje oko 1,5 sekunde i može se ukloniti ako želite da se vaš alat za odabir 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 LED svijetli, 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 što će rezultirati realističnijim LED prikazom stvarne boje, to je samo radi poboljšanja efekta vizualizacije LED -a i nema utjecaja na prikazane izmjerene RGB vrijednosti.

Kôd zatim čeka da ulazni gumb pritisne tipku da očita senzor i prikaže vrijednosti na LCD-u i LED-u. Tri odgode u petlji if naredba jednostavno izbjegavaju ponovljena očitanja prije nego što se gumb ponovno otpusti jer bi stvarno vrijeme čitanja i ciklusa bilo oko 100 ms, također se možete poigrati 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 i montirati ih u jednostavno 3D tiskano kućište.

Krug ove složenosti vjerojatno bi trebao biti projektiran na PCB -u, ali većina ljudi nema pristup uslugama proizvodnje PCB -a pa sam zaglavio lemljenje komponenti zajedno s dijelovima vrpčnog 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 postati kreativni i promijeniti dizajn kako biste prilagodili svoje komponente i način na koji ćete koristiti svoj alat za odabir boja.

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

Ispisao sam kućište bijelim PLA -om i ispunom 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”) x 46 mm (1,8”) x 20 mm (0,78”) s obje položene strane. Svaka polovica je visoka 10 mm (0,39”).

Korak 5: Lemite krug

Nakon što ste 3D ispisali kućište, imat ćete ideju o tome gdje su sve komponente montirane i koliko dugo treba spojiti lemljene vrpce.

Započnite 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 s LED krugom i lemite otpornike na LED, a zatim ih spojite na Arduino prije uklanjanja komponenti pritiskom na gumb. 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 spojili na ispravne Arduino IO priključke.

Priključci senzora u boji mogu se lemiti na 7 -polnu žensku traku sa zaglavljem (izrezati 8 -polnu traku sa zaglavcima na 7 iglica) kako bi se omogućilo njeno uključivanje kroz stražnji dio kućišta. Ovo samo omogućuje da se dvije polovice pravilno odvoje ako ih trebate otvoriti. Također možete lemiti izravno na osjetnik boje s dijelom vrpčnog kabela, samo pazite da vrpčni kabel prođe kroz utor na kućištu prije lemljenja priključaka.

Na GND i 5V potrebno je izvršiti niz povezivanja i olakšava njihovo lemljenje povezivanjem na veće središnje točke, a ne pokušavanjem lemljenja svih na dva Arduino pina. Sve sam ih spojio na dvije vanjske nožice LCD potenciometra jer je to otprilike u središtu kućišta i ima najveću površinu za povezivanje.

Nakon što ste uspostavili sve veze i zadovoljni ste duljinom vrpčnog kabela. Pokušajte ponovno uključiti strujno kolo da biste provjerili radi li sve ispravno prije ugradnje komponenti u kućište. Pazite 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 tiskano kućište.

Korak 6: Montirajte komponente u kućište

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

Umetnite gumb, LCD i LED kroz rupe na prednjoj ploči i zalijepite ih na mjesto s unutarnje strane 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 jest, pazite da ne stavite ljepilo na komponente na stražnjoj strani ploče. Radije stavite ljepilo uz rubove 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 vaših 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 neku izolacijsku traku ili papir za odvajanje komponenti - Koristio sam žutu traku na stražnjoj strani LCD -a.

Korak 7: Upotreba vašeg RGB birača boja

Da biste koristili svoj alat za odabir boja, priključite mikro USB kabel u priključak sa strane birača boja da biste ga uključili.

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

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

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

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

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

Drugoplasirani na natjecanju Make it Glow