版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

一、介绍

双色发光二极管(LED)能够发出红色和绿色,两种不同颜色的光。正电压指向LED端子之一,使LED发出相应的颜色的光,一次只能有一个引脚接受电压,常用着各种设备的指示灯。

二、组件

Raspberry Pi 3主板*1
树莓派电源*1
40P软排线*1
双色LED模块*1
面包板*1
跳线若干

三、实验原理

将引脚R和G连接到Raspberry Pi的GPIO,对Raspberry Pi进行编程,将LED的颜色从红色变为绿色,然后使用PWM(脉宽调制)混合成其他颜色。

四、实验步骤

第1步:连接电路。将树莓派通过T型转接板连接到面包板,树莓派GPIO 11即T型转接板GPIO 17,“红白线”连接双色LED模块R端子;树莓派GPIO 12 即T型转接板GPIO 18,“绿白线”连接双色LED模块G端子;树莓派GND即T型转接板GND,“黑线”连接双色LED模块GND端子。
第2步:启动树莓派。实验1里面我们采用集成开发环境python IDLE编写程序。
第3步:打开IDLE后,在菜单“file”下点击“new file”按钮,新建文件,开始编程。我使用python语言,它是一种脚本语言,不需要编译,按写入的顺序执行,运行在另一个程序“之中”,语法规则较少,易于学习且功能强大。
第4步:导入模块,设置常量、板载模式。Raspberry Pi有三种引脚编号方法:根据引脚的物理位置编号;由C语言GPIO库wiringpi指定的编号;由BCM2837 SOC指定的编号。
RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准,是通过对红®、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的,RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色。在电脑中,RGB的所谓“多少”就是指亮度,并使用整数来表示。通常情况下,RGB各有256级亮度,用数字表示为从0、1、2…直到255。注意虽然数字最高是255,但0也是数值之一,0表示没有刺激量,255表示刺激量达最大值。R、G、B均为255时就合成了白光,R、G、B均为0时就形成了黑色。
下面代码段中的颜色列表中,用两位十六进制数表示每种颜色的刺激量,本实验中只有红色和绿色两种基色,所以每种颜色用四位十六进制数表示。如“0xFF00”表示红色,“0x00FF”表示绿色,而“0x0FF0”表示红色的刺激量为前两位十六进制数“0F”,绿色的刺激量为后两位十六进制数“F0”。
#!/usr/bin/env python #告诉Linux本文件是一个Python程序import RPi.GPIOas GPIO#导入控制GPIO的模块,RPi.GPIOimport time#导入时间模块,提供延时、时钟和其它时间函数 colors=[0xFF00,0x00FF,0x0FF0,0xF00F]#颜色列表 pins={'pin_R':11,'pin_G':12}#针脚字典,物理位置编号,红色针脚为11号,绿色针脚为12号 GPIO.setmode(GPIO.BOARD)#设置引脚编号模式为板载模式,即树莓派上的物理位置编号#或者为BCM模式:#GPIO.setmode(GPIO.BCM)
第5步:初始化LED灯,输入输出模式、初始电平、频率、占空比。脉宽调制(PWM),是指用微处理器的数字输出对模拟电路进行控制,是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。