使用共陽極RGB LED來產生可見光譜的顏色

描述

介紹

該項目使用共陽極 RGB LED 來產生可見光譜的顏色。這將允許您探索數字（Arduino）和模擬（LED）之間的聯系。

理論

一個 RGB LED 由單個封裝上的 3 個獨立 LED 組成；一個紅色 LED、一個綠色 LED 和一個藍色 LED。這三種原色可以以不同的組合添加在一起，以產生多種顏色。

脈沖寬度調制(PWM) 是一種降低電信號平均功率的方法。占空比是信號開啟的時間比例。100% 的占空比描述了全功率信號。50% 的占空比描述了一半時間開啟另一半時間關閉的信號，這對應于一半功率。因此，可以利用Arduino的PWM引腳來改變每種顏色的LED的亮度，從而實現各種顏色組合。analogWrite() 用于改變 PWM 引腳的占空比。對于 8 位 PWM 輸出，這提供了 2^8 = 256 個可能的值來改變占空比。這就是產生不同顏色的方式。

由于該項目使用共陽極LED，因此 LED 的開啟狀態為低電平有效，這意味著 LED 要點亮，信號必須為低電平。這與共陰極LED正好相反。因此，要使共陽極LED 亮起，需要使用 analogWrite(0) 來實現 0% 的 PWM 周期，而要使 LED 處于關閉狀態，則需要使用 analogWrite(255) 來實現 100% 的 PWM 周期。

方法

該項目使用 Arduino Leonardo 克隆 (ProMicro)，但可以使用其他微控制器重新創建。

脈沖寬度調制 (PWM) 用于控制 LED 的亮度。PWM 引腳如圖 1 所示。引腳 3、5 和 6 分別用于紅色、綠色和藍色 LED。對于其他微控制器，請參閱相應的板引腳圖。

圖 1：Arduino ProMicro 引腳圖（來源：Sparkfun）

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共陽極 RGB LED 的引腳如圖 2 所示。RGB LED 的正極引腳連接到 Arduino 的 VCC 引腳以提供電源。然后使用串聯的 220Ω 電阻器將紅色、綠色和藍色 LED 連接到引腳 3、5 和 6，以限制電流，防止 LED 損壞。

圖 2：共陽極 RGB LED 圖（來源：CircuitBread）

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