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2.3 Luce Colorata

In questo progetto, esploreremo l’affascinante mondo della miscelazione additiva dei colori utilizzando un LED RGB.

Un LED RGB combina tre colori primari, ossia Rosso, Verde e Blu, in un unico pacchetto. Questi tre LED condividono un pin catodico comune, mentre ogni pin anodico controlla l’intensità del colore corrispondente.

Variando l’intensità del segnale elettrico applicato a ciascun anodo, possiamo creare una vasta gamma di colori. Ad esempio, mescolando luce rossa e verde ad alta intensità otterremo luce gialla, mentre combinando luce blu e verde produrremo ciano.

Attraverso questo progetto, esploreremo i principi della miscelazione additiva dei colori e libereremo la nostra creatività manipolando il LED RGB per visualizzare colori accattivanti e vivaci.

Componenti Necessari

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome

OGGETTI IN QUESTO KIT

LINK

ESP32 Starter Kit

320+

ESP32 Starter Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link qui sotto.

INTRODUZIONE AI COMPONENTI

LINK PER L’ACQUISTO

ESP32 Scheda

ACQUISTA

Estensione Fotocamera ESP32

ACQUISTA

Breadboard

ACQUISTA

Cavi Jumper

ACQUISTA

Resistore

ACQUISTA

LED RGB

ACQUISTA

Pin Disponibili

Ecco un elenco dei pin disponibili sulla scheda ESP32 per questo progetto.

Pin Disponibili

IO13, IO12, IO14, IO27, IO26, IO25, IO33, IO32, IO15, IO2, IO0, IO4, IO5, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

Schema

../../_images/circuit_2.3_rgb.png

I pin PWM pin27, pin26 e pin25 controllano rispettivamente i pin Rosso, Verde e Blu del LED RGB, e collegano il pin catodico comune a GND. Questo permette al LED RGB di visualizzare un colore specifico sovrapponendo la luce su questi pin con diversi valori PWM.

Cablatura

../../_images/rgb_pin.jpg

Il LED RGB ha 4 pin: il pin lungo è il pin catodico comune, che di solito è collegato a GND; il pin a sinistra accanto al pin più lungo è Rosso; e i due pin a destra sono Verde e Blu.

../../_images/2.3_color_light_bb.png

Codice

Nota

  • Apri il file 2.3_colorful_light.py situato nel percorso esp32-starter-kit-main\micropython\codes, oppure copia e incolla il codice in Thonny. Successivamente, fai clic su «Esegui lo script corrente» o premi F5 per eseguirlo.

  • Assicurati di selezionare l’interprete «MicroPython (ESP32).COMxx» nell’angolo in basso a destra.

from machine import Pin, PWM
import time

# Definisci i pin GPIO per il LED RGB
RED_PIN = 27
GREEN_PIN = 26
BLUE_PIN = 25


# Configura i canali PWM
red = PWM(Pin(RED_PIN))
green = PWM(Pin(GREEN_PIN))
blue = PWM(Pin(BLUE_PIN))

# Imposta la frequenza PWM
red.freq(1000)
green.freq(1000)
blue.freq(1000)

def set_color(r, g, b):
    red.duty(r)
    green.duty(g)
    blue.duty(b)

while True:
    # Imposta colori diversi e attendi un po'
    set_color(1023, 0, 0) # Rosso
    time.sleep(1)
    set_color(0, 1023, 0) # Verde
    time.sleep(1)
    set_color(0, 0, 1023) # Blu
    time.sleep(1)
    set_color(1023, 0, 1023) # viola
    time.sleep(1)

Quando il programma viene eseguito, vedrai i LED RGB visualizzare rosso, verde, blu e viola, e così via.

Per Saperne di Più

Puoi anche impostare il colore che desideri con il seguente codice utilizzando i familiari valori dei colori da 0 a 255.

Nota

  • Apri il file 2.3_colorful_light_rgb.py situato nel percorso esp32-starter-kit-main\micropython\codes, oppure copia e incolla il codice in Thonny. Successivamente, fai clic su «Esegui lo script corrente» o premi F5 per eseguirlo.

  • Assicurati di selezionare l’interprete «MicroPython (ESP32).COMxx» nell’angolo in basso a destra.

from machine import Pin, PWM
import time

# Definisci i pin GPIO per il LED RGB
RED_PIN = 27
GREEN_PIN = 26
BLUE_PIN = 25

# Configura i canali PWM
red = PWM(Pin(RED_PIN))
green = PWM(Pin(GREEN_PIN))
blue = PWM(Pin(BLUE_PIN))

# Imposta la frequenza PWM
red.freq(1000)
green.freq(1000)
blue.freq(1000)

# Mappa i valori di input da un intervallo a un altro
def interval_mapping(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

# Converti i valori dei colori (0-255) in valori di duty cycle (0-1023)
def color_to_duty(rgb_value):
    rgb_value = int(interval_mapping(rgb_value,0,255,0,1023))
    return rgb_value

def set_color(red_value,green_value,blue_value):
    red.duty(color_to_duty(red_value))
    green.duty(color_to_duty(green_value))
    blue.duty(color_to_duty(blue_value))

while True:
    # Imposta colori diversi e attendi un po'
    set_color(255, 0, 0) # Rosso
    time.sleep(1)
    set_color(0, 255, 0) # Verde
    time.sleep(1)
    set_color(0, 0, 255) # Blu
    time.sleep(1)
    set_color(255, 0, 255) # viola
    time.sleep(1)

Questo codice si basa sull’esempio precedente, ma mappa i valori dei colori da 0 a 255 a un intervallo di duty cycle da 0 a 1023.

  • La funzione interval_mapping è una funzione di utilità che mappa un valore da un intervallo a un altro. Prende cinque argomenti: il valore di input, i valori minimo e massimo dell’intervallo di input, e i valori minimo e massimo dell’intervallo di output. Restituisce il valore di input mappato all’intervallo di output.

    def color_to_duty(rgb_value):
    rgb_value = int(interval_mapping(rgb_value,0,255,0,1023))
    return rgb_value

  • La funzione color_to_duty prende un valore RGB intero (es. 255,0,255) e lo mappa a un valore di duty cycle adatto per i pin PWM. Il valore RGB di input viene prima mappato dall’intervallo 0-255 all’intervallo 0-1023 utilizzando la funzione interval_mapping. L’output di interval_mapping viene quindi restituito come valore di duty cycle.

    def color_to_duty(rgb_value):
    rgb_value = int(interval_mapping(rgb_value,0,255,0,1023))
    return rgb_value

  • La funzione color_set prende tre argomenti interi: i valori rosso, verde e blu per il LED. Questi valori vengono passati a color_to_duty per ottenere i valori di duty cycle per i pin PWM. I valori di duty cycle vengono quindi impostati per i pin corrispondenti utilizzando il metodo duty.

    def set_color(red_value,green_value,blue_value):
    red.duty(color_to_duty(red_value))
    green.duty(color_to_duty(green_value))
    blue.duty(color_to_duty(blue_value))