LED RGB e saída PWM - estudo orientado com S4A
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O documento descreve exercícios para controlar um LED RGB usando saídas digitais e PWM do Arduino. Os exercícios ensinam como ligar cada cor do LED RGB individualmente e variar a intensidade usando saídas PWM controladas por entrada analógica ou teclado. O último exercício propõe adicionar um interruptor para selecionar qual cor é controlada.
LED RGB e saída PWM - estudo orientado com S4A
- 1. Clube de Robótica 1Espaço Programação e Eletrónica – RGB e saídas PWM Espaço Programação e Eletrónica LED RGB e saídas PWM – estudo orientado em S4A http://arduinoescola.blogspot.pt/2015/05/controlando-um-led-rgb-com-scratch.html LED RGB O LED RGB é composto por três LED independentes, um vermelho (Red), outro verde (Green) e um terceiro azul (Blue). Contendo 3 LED, o RGB tem 4 terminais: um comum (que pode ser ânodo ou cátodo – caso os terminais não estejam cortados será a extremidade mais comprida), os restantes correspondentes a cada uma das cores que apresenta: É fundamental saber se estamos a lidar com um RGB ânodo ou cátodo comum para fazer as ligações corretamente: Como as tensões de trabalho de cada um dos LED que compõem o RGB são diferentes entre si, é comum encontrar projetos com resistências diferentes ligadas a cada uma das extremidades do RGB. Os LED que usaremos neste trabalho serão de ânodo comum, pelo que o terminal comum deve ser ligado à tensão de 5V e cada uma das outras extremidades ligadas, através de uma resistência, a uma saída do arduino. Sendo o ânodo comum, cada um dos LED acenderá quando a saída do arduino estiver a 0V (LOW) e apagará quando essa saída estiver a 5V (HIGH) Exercício 1 – Funcionamento básico de um LED RGB Objetivo: Compreender o funcionamento de um LED RGB. Material a utilizar: Arduino, breadboard, LED RGB, 3 resistências 1kΩ, fios. Entradas / saídas do Arduino a utilizar: saídas D13, D12, D11 1.1. Efetuar a seguinte ligação:
- 2. Clube de Robótica 2Espaço Programação e Eletrónica – RGB e saídas PWM 1.2. Criar um programa que ligue o LED vermelho quando se prime a tecla R do teclado; que ligue o verde quando se prime a letra G; que ligue o azul quando a tecla B é premida; que deslique todos os LED quando se prime a tecla SPACE. SAÍDAS PWM O arduino não tem saídas analógicas. Em vez disso, existem saídas PWM (Pulse Witdth Modulation) que permitem variar o valor médio de uma onda periódica. A técnica consiste em manter a frequência de uma onda quadrada fixa e variar o tempo que o sinal fica a 5V (HIGH). A esse tempo chama-se duty-cycle A placa Arduino Uno tem pinos específicos para saídas PWM que são indicadas pelo símbolo “ ~ “. Em S4A essas saídas estão limitadas aos pinos digitais 9, 6 e5. O controlo das saídas PWM é feito através da instrução “analogWrite()”.Entre os parêntesis deve colocar-se um valor entre 0 e 255 (correspondente a 0% e a 100% de duty-cycle, respetivamente). Em S4A, o controlo destas saídas é feito através do seguinte bloco: Exercício 2 – Testando as saídas PWM usando um LED RGB Objetivo: Compreender o funcionamento de uma saída PWM Material a utilizar: Arduino, breadboard, LED RGB, 3 resistências 1kΩ, fios. Entradas / saídas do Arduino a utilizar: saídas D9, D6, D5 2.1. Alterar o circuito montado em 1.1. de forma a ligar as extremidades do RGB às saídas D9, D6 e D5.
- 3. Clube de Robótica 3Espaço Programação e Eletrónica – RGB e saídas PWM 2.2. Experimentar variar a cor e a intensidade do RGB através do controlo do bloco que controla as saídas PWM Exercício 3 – Controlo de uma saída PWM através de uma entrada analógica Objetivo: Compreender o funcionamento de uma saída PWM Material a utilizar: Arduino, breadboard, LED RGB, 3 resistências 1kΩ, 1 resistência variável, fios. Entradas / saídas do Arduino a utilizar: saídas D9, D6, D5; entrada A0 3.1. Acrescentar ao circuito 2.1. uma resistência variável, tal como indicado no esquema seguinte: 3.2. Associar, através de uma regra de três simples (que converta o maior valor da entrada analógica – 1023 – no maior valor da saída PWM – 255), o valor da entrada analógica à saída PWM 9: NOTA: a função “arredonda” arredonda o número a que está associada para o inteiro mais próximo. É fundamental porque o valor do duty-cycle deve ser inteiro. Exercício 4 – Desafio Acrescentando um interruptor de pressão ao circuito do exercício 3, controlar qual o LED do RGB é controlado pela resistência variável. Devem ser montado três LED vulgares, um vermelho, um verde e outro azul que devem ligar indicando, respetivamente, qual o LED do RGB que está a ser controlado.
- 4. Clube de Robótica 4Espaço Programação e Eletrónica – RGB e saídas PWM Exercício 4 – Solução possível