Arduino RGB Color Picker - Изберете цветове от обекти от реалния живот: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Проекти на Tinkercad »

Лесно избирайте цветове от физически обекти с този RGB инструмент за избор на цвят, базиран на Arduino, който ви позволява да пресъздадете цветовете, които виждате в реални обекти на вашия компютър или мобилен телефон. Просто натиснете бутон, за да сканирате цвета на обекта, използвайки евтин цветен сензорен модул TCS34725 и получавате стойностите на цвета на RGB, както и индикация за измерения цвят на RGB светодиод.

Ако ви харесва този Instructable, моля, гласувайте за него в конкурса Make It Glow.

Проектирах прост 3D принтиран корпус за електрониката, за да направя устройството преносимо, просто го включете в USB порт, зарядно устройство или банка за захранване, за да го включите. Можете също така да промените дизайна, за да побере батерия, за да стане още по -преносим.

Обикновено се опитвам да използвам Arduino Uno, тъй като това е една от най -широко използваните платки Arduino, но за да направя това устройство преносимо, то е проектирано около дъска Arduino Pro Micro. Той обаче може лесно да се адаптира за работа на повечето други съвместими с Arduino платки с достатъчно IO, като Uno, Leonardo или Mega.

Това ръководство предполага, че сте работили с микроконтролер Arduino, преди да знаете основите на програмирането на Arduino и свързването на LCD панел към него. Ако не го направите, следвайте свързаните ръководства за повече информация и задълбочени обяснения.

Консумативи

• Arduino Pro Micro (или друго) - Купете тук
• TCS34725 RGB сензор - Купете тук
• 16 x 2 LCD панел - Купете тук
• Бутон - Купете тук
• 2 x 10K резистора - Купете тук
• 3 x 220Ω резистора - Купете тук
• Резистор 470Ω - Купете тук
• RGB LED - Купете тук
• 7 -щифтова женска лента за глава (изрязана по дължина) - Купете тук
• 10K потенциометър - Купете тук
• Платформа и джъмпери за тестване - Купете тук
• 3D принтер и бяла/черна нишка (по избор за жилища) - Използвана е тази

В допълнение към това ще ви трябват основни инструменти за работа с електроника, включително поялник, ако изграждате за постоянно своята схема за използване в заграждение.

Стъпка 1: Свързване на тестовата верига за избор на цвят RGB

Винаги е добра идея първо да сглобите компонентите си на макет, за да ги тествате и да се уверите, че вашата схема и софтуер работят правилно, преди да правите запоени връзки.

Компонентите са свързани към основната платка, както е показано на електрическата схема.

Няма нищо особено различно или странно с някоя от тези връзки между компонентите и Arduino, те са типични основни конфигурации на схема за свързване на LCD, бутон и светодиоди към Arduino.

Резисторите 10K се използват за свързване с бутон, а резисторите 220Ω за светодиода за цветния сензор и червените и сините крака на RGB светодиода. Резисторът 470Ω се използва за зеления крак на светодиода, за да намали малко яркостта му, за да създаде по -реалистично изглеждащи цветове.

Цветният сензор RGB е свързан към Arduino с помощта на простия I2C интерфейс. Уверете се, че използвате правилните щифтове за този интерфейс, ако използвате различна платка. Контролира се с помощта на библиотеката Adafruit, обсъдена в раздела за кода.

Ако използвате различна платка Arduino, уверете се, че имате същата функционалност на всеки щифт, както се използва на Pro Micro. Например, имате нужда от PWM активирани пинове за управление на RGB LED, за да симулирате избрания RGB цвят.

Стъпка 2: Програмиране на вашия Arduino RGB Color Picker

След като компонентите ви са сглобени на макета и са направени необходимите взаимосвързаности, можете да заредите кода на вашия Arduino с помощта на вашия компютър и да проверите дали компонентите работят правилно.

Проверете отново всичките си връзки, преди да включите USB кабела във вашия Arduino, за да се уверите, че са правилни. USB кабелът захранва платката и свързаните компоненти, които могат да ги повредят, ако не са свързани правилно.

Тази конкретна платка, Arduino Pro Micro, действа като Leonardo, когато е свързана с вашия компютър, така че не забравяйте да изберете правилния тип платка в Arduino IDE, в противен случай ще получите грешки, когато се опитате да качите кода.

Ето връзка към кода за избор на цвят RGB: Изтеглете RGB кода за избор на цвят

Кодът съдържа коментари, които обясняват какво прави всяка секция. Идентификацията на цвета и LED частта се основават на примерния код на Adafruit colorview. Ако искате да опитате да напишете свой собствен код, това е полезен пример, с който да работите и да започнете.

Ще трябва да имате инсталирани библиотеки Adafruit. Това става лесно, като щракнете върху Инструменти -> Управление на библиотеки във вашата IDE и след това въведете „Adafruit TCS“в лентата за търсене и инсталирайте намерената библиотека.

Някои неща, на които трябва да обърнете внимание в кода:

Присвоените щифтове на LCD са в странен ред (15, 14, 16, 4, 5, 8, 7). Обикновено се опитвам да поддържам щифтовете последователни, но в този пример те са малко смесени поради две неща, едното, защото трябваше да заобиколя PWM щифтовете за светодиода, а второто, защото щифтовете на Pro Micro не са всички в последователен ред.

LED цветният сензор и бутонът са свързани към аналоговите входове на Pro Micro, като се използват като цифров IO, тъй като няма налични цифрови IO пинове. Те все още са дефинирани в кода като стандартни цифрови IO пинове.

Има кратка рутина за избледняване на светодиода между червено, зелено и синьо при стартиране. Това е просто визуален ефект, който отнема около 1,5 секунди и може да бъде премахнат, ако искате вашият инструмент за избор на цвят да се стартира по -бързо.

Програмата няма да премине през настройката, ако не установи връзка с цветния сензор, тя ще се покаже като „Sensor Error“на вашия LCD, ако не може да установи връзка. Ако светодиодът свети, показващ захранването на сензора, проверете връзките си SDA и SCL и че използвате правилните щифтове Arduino.

Гама таблицата просто преобразува измерените RGB стойности от сензора в стойности, което ще доведе до по -реалистично LED представяне на действителния цвят, това е само за подобряване на ефекта на визуализация на LED и няма ефект върху показаните измерени RGB стойности.

След това кодът изчаква входния бутон да отчете показанията от сензора и да покаже стойностите на LCD и през светодиода. Трите закъснения в цикъла if са просто за да се избегне повторно отчитане, преди бутонът да се освободи отново, тъй като действителното време за четене и цикъл ще бъде около 100ms, можете също да поиграете с тези стойности, ако искате да направите своя избор по -бързо или по -бавно.

Стъпка 3: Инсталиране на компонентите в кутията

За да направя полезно и преносимо устройство, реших да запоя компонентите заедно и да ги монтирам в обикновен 3D печат.

Вероятно верига с тази сложност трябва да бъде проектирана върху печатна платка, но повечето хора нямат достъп до услуги за производство на печатни платки, така че се спрях на запояване на компонентите заедно с участъци от лентов кабел.

Стъпка 4: 3D отпечатване на корпуса

Проектирах основен правоъгълен корпус за избор на цвят, файловете за 3D печат могат да бъдат изтеглени тук. Можете също така да проявите креативност и да промените дизайна, за да отговарят на вашите компоненти и как ще използвате своя инструмент за избор на цвят.

Цветният сензор е на гърба, така че можете да държите устройството над обект и да изберете цвета с показанията, показани отпред.

Отпечатах корпуса, използвайки бял PLA и 20% пълнеж, бих избегнал използването на цветна нишка за задния панел, тъй като не искате да въвеждате отразена цветна светлина върху повърхността, която се избира.

Размерите на корпуса са приблизително 110 мм (4,3”) x 46 мм (1,8”) x 20 мм (0,78”), като двете половини са сглобени. Всяка половина е с височина 10 мм (0,39 инча).

Стъпка 5: Запоявайте веригата

След като отпечатате 3D корпуса, ще имате представа къде са монтирани всички компоненти и колко време да се свържат споените лентови кабелни връзки.

Започнете, като запоявате всеки компонент към вашия Arduino, докато го премахвате от макета, и се опитайте да премахнете компонентите, за да съставите пълна верига наведнъж.

Например, започнете с LED веригата и запоявайте резисторите към LED и след това ги свържете към Arduino, преди да премахнете компонентите на бутоните. По този начин ще можете да следите компонентите и да се уверите, че ги свързвате индивидуално към правилните входове и изходи на Arduino.

Внимавайте с LCD панела и сензора за цвят, за да сте сигурни, че правите връзките към правилните ID портове на Arduino.

Връзките на сензора за цвят могат да бъдат запоени върху 7 -пиновата женска лента за заглавки (отрежете 8 -пинова лента до 7 щифта), за да можете да я включите през задната част на корпуса. Това просто позволява двете половини да бъдат правилно разделени, ако трябва да ги отворите. Можете също така да запоявате директно към сензора за цвят с част от лентов кабел, просто се уверете, че лентовият кабел преминава през слота в корпуса преди запояване на връзките.

Трябва да се направят редица връзки към GND и 5V и това улеснява запояването ви да ги свържете към по -големи централни точки, вместо да се опитвате да ги запоявате всички към двата щифта Arduino. Свързах ги всички към двата външни крака на LCD потенциометъра, тъй като това е приблизително в центъра на корпуса и има най -голямата повърхност за осъществяване на връзките.

След като осъществите всичките си връзки и сте доволни от дължините на лентовия кабел. Опитайте да включите отново веригата си, за да се уверите, че всичко работи правилно, преди да монтирате компонентите в корпуса. Уверете се, че нито един от компонентите или откритите клеми не се допират един до друг, което може да доведе до късо съединение. Може да се наложи да добавите малко изолационна лента или хартия между компонентите, за да избегнете късо съединение.

Ако вашата схема работи правилно, тогава можете да монтирате компонентите си в 3D отпечатания корпус.

Стъпка 6: Монтирайте компонентите в кутията

Последната стъпка е да монтирате компонентите си във вашия корпус. Използвах пистолет за лепило за топене, за да монтирам компонентите, можете също да използвате епоксидна смола или малко количество суперлепило.

Цветният сензор може да бъде залепен в кухината на задната страна на корпуса, като лентата за закрепване на щифтовете се впива във вътрешността на корпуса. След това женската лента ще бъде използвана за включване на сензора във веригата.

Монтирайте бутона, LCD и LED през отворите на предния панел и ги залепете на място от вътрешната страна на корпуса.

Вашият Arduino трябва да приляга плътно в слота в основата и не трябва да изисква никакво лепило, за да го държи на място, но ако го направи, уверете се, че не поставяте лепило върху компонентите на гърба на дъската. По -скоро поставете лепило по краищата на дъската.

Микро USB портът трябва да е лесно достъпен от страната на корпуса.

Залепете двете половини заедно, като използвате клечките на двата ъгъла като водач. Те трябва да се притискат плътно и да подпомогнат задържането на двете половини заедно. Уверете се, че нито един от откритите ви клеми или проводници на вашите резистори, светодиод или потенциометър не докосват нищо друго във вашата схема, както бе споменато по -горе, можете да използвате изолационна лента или хартия за отделяне на компоненти - използвал съм малко жълта лента на гърба на LCD.

Стъпка 7: Използване на вашия RGB инструмент за избор на цвят

За да използвате своя инструмент за избор на цвят, включете микро USB кабел в порта отстрани на вашия инструмент за избор на цвят, за да го включите.

Стартовата последователност трябва да се изпълни и след това ще можете да изберете цвят, посочен от Color Picker Ready.

Поставете сензора върху цвета, който искате да изберете, и след това натиснете бутона, за да изберете цвета. LED светлината на сензора трябва да светне за миг, след което ще получите RGB отчитане на LCD и светодиодът ще се промени, за да отразява избрания цвят.

RGB LED е предназначен да ви даде индикация за цвета, който е идентифициран. Това е само бърз начин да проверите дали сензорът е взел правилния цвят и не винаги е точно представяне на цвета поради ограниченията със светодиода. Например, те не могат да показват черни или сиви цветове, тъй като действителният LED материал е бял и може да произвежда светлина само за възпроизвеждане на цветове. По същата причина по -тъмните цветове също не се показват добре на светодиода.

Ако ви хареса този Instructable, моля, гласувайте за него в конкурса Make It Glow.

Разгледайте моя блог за още уроци, проекти и идеи за Arduino.

Вицешампион в конкурса Make it Glow