Τι είναι το RGB LED: Κύκλωμα και λειτουργία του

ΠΡΟΣ ΤΗΝ LED (Δίοδος εκπομπής φωτός) είναι α Ανιχνευτής γαϊδουριού το έτος 1907 από τον H.J Round of Marconi Lab. Η πρώτη χρήση των εμπορικών LED ήταν να ξεπεραστούν τα μειονεκτήματα των λαμπτήρων πυρακτώσεως, των ενδεικτικών λυχνιών νέον και μιας οθόνης 7 τμημάτων. Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης αυτών των LED είναι ότι έχουν μικρό μέγεθος, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, καλή ταχύτητα εναλλαγής κ.λπ. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιώντας διαφορετικά στοιχεία ημιαγωγών και αλλάζοντας την ιδιότητα έντασης, μπορούμε να αποκτήσουμε LED ενός χρώματος σε διαφορετικά έγχρωμα LED, όπως το μπλε και το υπεριώδες LED, λευκό LED, ΕΙΣΑΙ Άλλα λευκά LED. Το χρώμα του φωτός μπορεί να προσδιοριστεί με βάση το ενεργειακό κενό του ημιαγωγού. Το παρακάτω άρθρο εξηγεί για το RGB LED ποια από τις υποκατηγορίες των λευκών LED.

Τι είναι το RGB LED;

Ορισμός: Ένα λευκό φως παράγεται με ανάμιξη 3 διαφορετικών χρωμάτων, όπως το RGB- Κόκκινο, Πράσινο και Μπλε είναι ένα RGB LED. Ο κύριος σκοπός αυτού του μοντέλου RGB είναι η ανίχνευση, η αναπαράσταση και η προβολή εικόνων στο ηλεκτρονικό σύστημα.

Δομή LED RGB

Το λευκό φως μπορεί να δημιουργηθεί συνδυάζοντας 3 διαφορετικά χρώματα όπως πράσινο, κόκκινο, μπλε ή χρησιμοποιώντας φωσφορικό υλικό. Αυτό το LED αποτελείται από 3 ακροδέκτες (έγχρωμο RGB) που υπάρχουν εσωτερικά και ένα μακρύ καλώδιο που υπάρχει είναι είτε κάθοδος ή άνοδος όπως φαίνεται παρακάτω

Δομή LED RGB

Αυτά τα 3 LED συνδυάζονται παράγουν ένα μόνο φως χρώματος εξόδου και αλλάζοντας την ένταση των εσωτερικών LED, μπορούμε να αποκτήσουμε οποιοδήποτε επιθυμητό χρώμα εξόδου. Υπάρχουν 2 τύποι LED, είναι κοινή κάθοδος ή κοινή άνοδος που μοιάζουν με LED 7 τμημάτων.

Δομή της κοινής ανόδου και της κοινής καθόδου LED

Η δομή του Common Anode και του Common Cathode LED αποτελείται από 4 τερματικά, όπου το πρώτο τερματικό είναι 'R' το δεύτερο τερματικό είναι 'Anode +' ή 'Cathode -', το τρίτο τερματικό είναι 'G' και το τέταρτο τερματικό είναι 'B ' όπως φαίνεται παρακάτω

Δομή της κοινής ανόδου και της κοινής καθόδου RGB LED

Σε μια κοινή διαμόρφωση ανόδου, τα χρώματα μπορούν να ελεγχθούν εφαρμόζοντας ένα σήμα χαμηλής ισχύος ή γειώνοντας τους ακροδέκτες RGB και συνδέοντας την εσωτερική άνοδο σε ένα θετικό καλώδιο τροφοδοσίας όπως φαίνεται παρακάτω

Κοινή διαμόρφωση ανόδου

Στην κοινή διαμόρφωση Καθόδου, τα χρώματα μπορούν να ελεγχθούν εφαρμόζοντας μια είσοδο υψηλής ισχύος στους ακροδέκτες RGB και συνδέοντας την εσωτερική κάθοδο με ένα αρνητικό καλώδιο τροφοδοσίας όπως φαίνεται παρακάτω

Κοινή διαμόρφωση καθόδου

Η χρωματική ρύθμιση ενός RGB LED σε διασύνδεση με ένα Arduino Uno

Η επιθυμητή έγχρωμη έξοδος μπορεί να ληφθεί από RGB LED χρησιμοποιώντας CCR - Constant Current Resource ή PWM τεχνική. Για καλύτερο αποτέλεσμα, χρησιμοποιούμε PWM και Arduino uno μονάδες μαζί με ένα κύκλωμα LED RGB.

Εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται

• Arduino uno
• RGB LED με διαμόρφωση Common Cathode
• 100Ω Ποτενσιόμετρα 3 σε αριθμούς
• Jumper Wires 3 σε αριθμό.

Διάγραμμα PIN Arduino Uno

Το Arduino Uno αποτελείται από 14 ψηφιακούς ακροδέκτες εισόδου και εξόδου, 6 αναλογικούς ακροδέκτες εισόδου, έναν ακροδέκτη USB, έναν αντηχείο 16MHz, 16 MHz κρύσταλλο χαλαζία, μια υποδοχή τροφοδοσίας, μια κεφαλίδα ICSP και ένα κουμπί RST. Ισχύς: Το IC παρέχεται έως και 12 V εξωτερικής ισχύος,

• Μνήμη: Ο μικροελεγκτής ATmega 328 περιέχει 32 KB μνήμη , και επίσης 2KB SRAM, και 1KB EEPROM
• Serial Pins: TX 1 και RX 0 pin που χρησιμοποιούνται για επικοινωνία για μεταφορά και λήψη δεδομένων μεταξύ περιφερειακών.
• Εξωτερικές ακίδες διακοπής: Οι ακίδες 2 και Pin3 είναι εξωτερικές ακίδες διακοπής που ενεργοποιούνται όταν το ρολόι ανεβαίνει ή χαμηλά.
• PWM Pins: Οι PWM pin είναι 3,5,6,9,10 και 11 που δίνουν έξοδο 8bit
• Καρφίτσες SPI: Καρφίτσα 10,11,12,13
• Καρφίτσα LED: pin13, LED ανάβει όταν αυτός ο πείρος ανεβαίνει
• TWI Pins: A4 και A5, βοηθά στην επικοινωνία
• AREF Pin: αναλογικός πείρος αναφοράς είναι ο πείρος αναφοράς τάσης
• RST Pin: χρησιμοποιείται για την επαναφορά του μικροελεγκτής όταν απαιτείται.

Σχηματικό διάγραμμα

Τα 3 ποτενσιόμετρα συντομεύονται με τον ακροδέκτη A0, τον πείρο A1 και τον πείρο A2 του καναλιού ADC του Arduino Uno. Όπου αυτό το ADC διαβάζει την τάση που είναι σε αναλογική μορφή σε όλο το ποτενσιόμετρο και ανάλογα με την ληφθείσα τάση, το σήμα λειτουργίας PWM μπορεί να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας το Arduino Uno όπου η ένταση RGB LED μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας D9 D10 D11 ακίδες του Arduino Uno. Η ρύθμιση χρώματος αυτού του LED όταν συνδέεται με το Arduino Uno μπορεί να κατασκευαστεί με 2 τρόπους, που είναι είτε στην κοινή κάθοδο είτε στην κοινή μέθοδο ανόδου όπως φαίνεται παρακάτω

Κοινή διαμόρφωση ανόδου

Σχηματικό διάγραμμα για LED κοινής ανόδου RGB

Κοινή διαμόρφωση καθόδου

Σχηματικό διάγραμμα για LED Common Cathode RGB

Προκειμένου να κατανοήσουμε τη λειτουργία του RGB LED χρησιμοποιώντας το Arduino Uno, ο κωδικός λογισμικού βοηθά στην κατανόηση του κυκλώματος. Εκτελώντας τον κωδικό, μπορούμε να παρατηρήσουμε το LED να ανάβει με χρώμα RGB.

Πλεονεκτήματα των RGB LED

Τα ακόλουθα είναι τα πλεονεκτήματα

• Καταλαμβάνει λιγότερη έκταση
• Μικρό σε μέγεθος
• Λιγότερο βάρος
• Μεγαλύτερη απόδοση
• Η τοξικότητα είναι μικρότερη
• Η σύμβαση και η φωτεινότητα του φωτός είναι καλύτερη σε σύγκριση με άλλα LED
• Καλή συντήρηση του Lumen.

Μειονεκτήματα του RGB LED

Τα ακόλουθα είναι τα μειονεκτήματα

• Το κόστος κατασκευής είναι υψηλό
• Διασπορά χρώματος
• Η αλλαγή χρώματος.

Εφαρμογές RGB LED

Τα παρακάτω είναι οι εφαρμογές

• οθόνη υγρού κρυστάλλου
• CRT
• Φωτισμός εσωτερικού και εξωτερικού χώρου
• Αυτοκινητοβιομηχανίες
• Χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές για κινητά.

Επομένως, αυτό είναι όλο μια επισκόπηση του RGB LED . Το LED είναι μια συσκευή ημιαγωγών που εκπέμπει φως στην παροχή εξωτερικής ισχύος. Λειτουργεί με την αρχή του ηλεκτροφωταύγειας. Υπάρχουν διάφοροι τύποι LED που διατίθενται, όπως το μπλε και το υπεριώδες LED, το λευκό LED (RGB LED ή το υλικό φωσφόρου σε LED), OLED, και άλλα λευκά LED. Η ανάμιξη 3 διαφορετικών χρωμάτων, όπως το μπλε, το πράσινο και το κόκκινο, δημιουργείται ένα λευκό φως, αυτό το είδος LED ονομάζεται RGB LED. Μπορούν να αναπαρασταθούν με 2 τρόπους Common Anode και Common Cathode. Η κύρια λειτουργία των RGB LED είναι η ανίχνευση, η αναπαράσταση και η εμφάνιση εικόνων στο ηλεκτρονικό σύστημα.