Fagstoff

RGB-diode

RGB står for rød, grønn og blå. En RGB-LED er en LED som kan gi lys i disse fargene. Den kan også justere lysmengde fra hver enkelt farge og danne nye farger.

RGB-lysdiode med fire tilkoblingsbein. Foto. — Denne typen lysdiode kan avgi lys som inneholder fargene rød, grønn og blå. Fargen vi ser, avhenger av hvor mye dioden lyser av hver farge.

Beskrivelse

RGB-diode som veksler mellom fargene rød, grønn og blå. Animasjon. — Nærbilde av en RGB-diode som veksler mellom fargene rød, grønn og blå. Her vises det godt at RGB-dioden er bygd opp av en styreenhet og tre ulike dioder.

RGB er en fargemodell som brukes ved additiv fargeblanding, det vil si farger som oppstår når lys sendes ut med ulike bølgelengder. Her blander vi altså de tre fargene, og øyet ser en ny farge basert på sammensetninga av de tre fargene.

RGB-dioden har en utgang (kanal) for hver av de tre primærfargene rød, grønn og blå.

Modellen i seg selv definerer ikke primærfargene eksakt, og enhver farge oppstår som et blandingsforhold av de tre primærfargene.

RGB-dioden er bygd sammen av tre separate lysdioder.

Bruksområder

En RGB-diode brukes ofte til belysning når det er et ønske om å kunne forandre lysets farge.

Du har kanskje sett LED-striper som skifter farge? De består av ei rekke av RGB-dioder. Når en slik lysdiode kan skifte farge, kan den ha flere funksjoner. Samme diode kan altså vise om en elektrisk enhet er skrudd på eller av. Da endres fargen på dioden mellom rød og grønn, og vi trenger ikke å ha to separate lysdioder.

Tre lommelykter som lyser med fargene rød, grønn og blå. Der fargene møtes, vises ulike farger som oppstår ved at fargene blandes: turkis, gul, hvit og rosa. Illustrasjon. — RGB står for rød, grønn og blå. Du kan produsere de fleste fargene ved å blande disse med ulike mengder av hver farge.

Hvis du har vært på konsert, ser du også at lyskasterne som belyser scenen, skifter farge, ofte i takt med musikken.

I nye biler brukes også slike lysdioder for å skape stemningslys, og bilføreren kan gå inn i bilens innstillinger og endre fargen.

Kjenner du til andre sammenhenger der lys som skifter farge, kan være hensiktsmessig?

Kopling

Lysdiode med fire bein der beina er merka med R, GND, G og B. Illustrasjon. — RGB-lysdiode der hvert enkelt bein er merket med tilkopling

En RGB-LED har fire bein, i motsetning til en vanlig lysdiode, som har to bein.

De fire beina er kopla til koplingspunkter på Arduinoens pinner. Det lengste beinet er felles jording (GND). De andre beina er kopla til pinnene som gir fargene rød, grønn og blå, sett fra venstre.

For å kunne endre til flest mulig farger er det viktig å definere utgangene som analoge porter, for vi skal ikke kun skru av og på, men kunne justere en verdi som skal indikere hvor mye lys det skal komme fra hver enkelt farge.

Som på en vanlig lysdiode er det også her viktig å kople en resistor inn i kretsen for å tilpasse spenning og redusere strømstyrken.

Arduino og koplingsbrett med en RGB-LED montert. Komponentene er forbundet med ledninger og en resistor. Illustrasjon. — Arduino og koplingsbrett med en RGB-LED montert. RGB kan gi ulik farge alt etter hvor mye av de enkelte fargene rød, grønn og blå som er aktiv. Mengden av hver enkelt farge kan du justere i programmet på en skala fra 0 til 255.

Koplingsskjema

Koplingsskjemaet for denne kretsen viser en Arduino der RGB-diodens katoder er kopla til pinnene D5, D6 og D9. Diodens anode er kopla via en resistor til pinnen GND.

I dette tilfellet er det valgt en resistor på 1 kiloohm, altså 1 000 ohm. Hvis denne verdien er så stor at du får dårlig lys, kan du velge å redusere motstanden til 220 eller 330 ohm.

Elektrisk koplingskjema for en Arduino tilkoplet en RGB-modul. Illustrasjon. — Arduino tilkopla en RGB-LED. Man kan se at dette er en lyskilde på grunn av pilene som går ut fra dioden.

Programmering

I dette programmet angir du fargen ved å velge hvor mye av hver enkelt farge som skal brukes.

I programlinja analogWrite forteller du Arduinoen hvor mye lys som skal komme fra hver farge, ved å angi hvilken pinne den enkelte fargen er kopla til, og mengden lys på en skala fra 0 til 255. Verdien 0 indikerer 0 prosent lysmengde, mens 255 indikerer 100 prosent lysmengde.

I dette eksempelet lyser RGB-dioden med 100 prosent rødt, 100 prosent grønt og 0 prosent blått.

void setup()

{

pinMode(9, OUTPUT); //Utgang for farge rød

pinMode(6, OUTPUT); //Utgang for farge grønn

pinMode(5, OUTPUT); // Utgang for farge blå

}

void loop()

{

analogWrite(9, 255); //Mengde farge rød

analogWrite(6, 255); //Mengde farge grønn

analogWrite(5, 0); //Mengde farge blå

delay(10); // Pause i 10 millisekunder før programmet kjøres igjen

}

Refleksjonsspørsmål

Kan du tenke deg en måte å kunne regulere fargen fra RGB-LED på?

Tips: En RGB-LED mottar et signal og en verdi gjennom en analog port. Har du lært noe om hvilke komponenter som kan gi Arduinoen et variabelt analogt signal som kan lagres i en variabel og benyttes for å sende signal ut?