一般台灯发出的光线大多数是白色的,比较单调。本课我们将使用RGB LED和电位器模块,制作一台可以随心所欲改变颜色的多彩台灯。
要制作本课的范例作品,需要使用以下新的硬件模块:
RGB LED是由红绿蓝三种颜色的发光二极管组成的、可以发出彩色光线的元件(如下图6-1所示)。RGB LED模块由4个RGB灯珠组成,每个灯珠边上都有编号,可以使用指令,根据编号控制这些灯珠。
RGB是一种颜色模式,通过设置不同的R(红)G(绿)B(蓝)颜色值,可以显示出人类视力所能感知的几乎所有颜色。
图5-1 RGB LED模块 图5-2 电位器模块
Nova入门套件中的电位器是一种旋转变阻器(如上图5-2所示),通过调节转轴调整电阻的大小,从而改变输出数值的大小。
电位器模块输出数值的取值范围是(0,4095)。
要制作本课的范例作品,还需要使用以下新的指令:
使用这个指令可以读取指定模拟口的输出值。指令默认是模拟口“A0”;通过单击下拉列表,可以选择A0—A3这4个模拟端口。
使用这个指令用于告诉主控板连接的RGB模块有几个RGB LED灯,必须在运行RGB LED的其它指令之前至少运行一次。LED数量默认是4,端口默认为“S0”;通过单击下拉列表,可以选择S0—S3这4个数字口、A0—A3这4个模拟口。
使用这个指令可以设置RGB LED发出光线的颜色。指令默认是第1个RGB LED灯接在“S0”端口的RGB LED红色值为“10”,绿色、蓝色值均为“0”,也就是发红色光。通过单击下拉列表,可以选择S0—S3这4个数字端口、A0—A3这4个模拟端口;“红”、“绿”、“蓝”这三个参数既可以单击下拉列表选择预置的数值,也可以直接输入,输入值范围为0~255。为避免亮度过高,伤害视力,请在RGB LED模块未做任何遮挡时,输入值不要超过30。运行这条指令不能直接点亮RGB LED,需配合“RGB显示”指令才行。
使用这个指令可以让RGB LED按照之前设定的颜色进行显示。
要制作本课的范例作品,可以按以下步骤先连接硬件、运行插件程序,然后进入“好好搭搭”网站编写、调试、编译、下载程序。
首先将模块与主控板连接起来:电位器模块连接“A0”端口、RGB LED模块连接“S0”端口、数码管模块连接“C0”端口(如下图65-3所示);接着把主控板和计算机连接起来,最后打开“好好搭搭硬件下载”插件,确认插件程序显示“打开端口成功”。
图5-3 “多彩台灯”范例作品硬件连接图
登录“好好搭搭”网站,选择“创作”栏目中的“haohaodada_NOVA模板”,进入“NOVA编程设计页”进行编程。
要在数码管上显示电位器的值,可以使用“重复执行”指令,重复执行“数码管消除”、“数码管显示”及“等待”指令,再将“读模拟口”指令作为“数码管显示”指令的显示数值参数。由于电位器连接的是“A0”端口,因此会在数码管上每隔“0.5”秒刷新显示电位器当前的数值。具体程序代码如下图5-4所示:
图5-4 “在数码管上显示电位器数值”程序代码
| 将上图5-4所示代码编译后下载到主控板上,然后按下表要求手动调节电位器上转轴的位置,将数码管上显示的数值记录下来。 |
我发现:________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
要点亮RGB LED,应该先使用“RGB复位”指令,然后再使用“发送RGB数据”指令,最后根据实际连接情况设置端口参数、设置“红”、“绿”、“蓝”参数值。具体程序代码如下图5-5所示:
图5-5 “点亮RGB LED”程序代码
注意:由于Nova的RGB LED模块外部没有灯罩,因此“发送RGB数据”指令的三个颜色参数值可以设置的小一些,不要超过30,在使用时也尽量不要直视灯珠。
| 按下表数值分别设置上图5-5程序中“发送RGB数据”指令的“红”、“绿”、“蓝”参数值,编译后下载到主控板,看看RGB LED发出的是什么颜色的光线。 |
由于RGB LED模块有4个灯珠,要同时点亮这4个灯珠,需要使用4次“RGB写入”指令,灯号分别为1、2、3、4。
为了使程序更简洁,可以使用“更多模块”指令类别中的“新建功能块”,新建一个名为“RGB_SET”的功能块。具体功能块代码如下图5-6所示:
图5-6 “RGB LED功能块”脚本代码
新建了“RGB”功能块后,就可以在主程序中调用。使用“重复执行”指令,重复执行“RGB功能块”和“等待”指令,设置“RGB”功能块指令的三个颜色参数值为随机数。每隔1秒种,RGB LED模块随机发出一种颜色的光线。具体程序代码如下图5-7所示:
图5-7 “使用‘功能块’点亮RGB LED”程序代码
| 怎样让RGB LED模块的4个灯珠发出不同颜色的光线? |
要用电位器控制RGB LED模块,可以在上一步骤编写程序的基础上,加上电位器控制的脚本。
电位器数值的取值范围是(0,4095),“RGB写入”指令的三个颜色参数值是(0,255),前一个大约是后一个的16倍,因此应该先将读取的电位器数值除以16,然后使用“向下取整”指令得到一个255以内的整数。
为了使程序更简洁,还可以新建一个名为“color”的变量,设置这个变量的值是缩小、取整以后的电位器数值。最后使用如图5-6所示新建的“RGB”功能块指令,设置这个指令三个颜色参数值都是变量“color”。具体程序代码如下图5-8所示:
图5-8 “用电位器控制RGB LED模块”程序代码
| 除了电位器模块,能不能使用按键模块控制RGB LED模块? |
使用3个电位器模块制作多彩台灯,使得台灯光线的颜色控制更加方便、精确。
我打算这么做:_______________________________________________________
______________________________________________________________________。
做的时候需要注意:____________________________________________________
______________________________________________________________________。