ESP32 Tutorial 6/55 - RGB-LED verwenden Projekt 2.3

Diese Lektion ist Teil von: ESP32-Arduino-Kurs basierend auf SunFounders ESP32-IoT-Lernkit (55 Tutorials/Videos)

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ESP32 Tutorial 6/55 - RGB-LED verwenden Projekt 2.3 - SunFounder's ESP32 IoT-Lernkit

In diesem Tutorial werden wir lernen, wie man eine RGB-LED mit dem ESP32-Mikrocontroller steuert. Dieses Projekt wird Ihnen helfen, zu verstehen, wie man die RGB-LED anschließt und ihre Farben mit PWM (Pulsweitenmodulation) Signalen steuert. Am Ende dieses Tutorials werden Sie in der Lage sein, jede Farbkombination zu erstellen, indem Sie die Intensität jeder LED-Komponente anpassen. Dies ist eine grundlegende Fähigkeit, um visuell ansprechende Projekte zu erstellen.

Um ein besseres Verständnis für die RGB-LED und ihre Farbmischarbeiten zu bekommen, werden wir die Verdrahtung und den Code erkunden, die erforderlich sind, um sie mit dem ESP32 zu steuern. Wenn Sie visuelle Unterstützung benötigen, sollten Sie sich das Video bei (im Video bei :20) ansehen, um eine klarere Erklärung der Verdrahtung und der Codeeinrichtung zu erhalten.

Hardware erklärt

Die Hauptkomponenten dieses Projekts umfassen das ESP32-Modul, die RGB-LED und Widerstände. Der ESP32 ist ein leistungsstarker Mikrocontroller, der über integriertes Wi-Fi und Bluetooth verfügt, was ihn ideal für IoT-Anwendungen macht. Die RGB-LED besteht aus drei individuellen LEDs (rot, grün und blau), die in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind, wodurch eine breite Palette von Farben basierend auf der Kombination der drei Farben ermöglicht wird.

In unserem Setup wird die RGB-LED in einer gemeinsamen Anoden-Konfiguration verdrahtet, bei der der Anodenanschluss mit einer positiven Spannung verbunden ist und jeder kathodische Anschluss der Farben unabhängig gesteuert wird. Auf diese Weise können wir die Helligkeit jeder Farbe anpassen, indem wir PWM-Signale durch den ESP32 senden.

Datenblattdetails

Hersteller	SunFounder
Teilenummer	RGB-LED-4PIN
Allgemeiner Typ	Gemeinsame Anode
Durchlassspannung (pro LED)	2,0 V (Rot), 3,2 V (Grün), 3,2 V (Blau)
Maximaler Strom (pro LED)	20 mA
Betriebstemperatur	-25 bis 85 °C
Paket	4-Pin Durchsteckmontage

Verwenden Sie für jede Farbe einen 220 Ω Widerstand, um den Strom zu begrenzen und Schäden zu vermeiden.
Stellen Sie sicher, dass der gemeinsame Pin mit der entsprechenden Spannung verbunden ist (3,3 V für ESP32).
Überprüfen Sie die Polarität beim Anschließen der RGB-LED, um Schäden durch falsche Verbindung zu vermeiden.
Verwenden Sie PWM, um die Helligkeitsstufen zu steuern, wobei eine Frequenz von etwa 5000 Hz empfohlen wird.
Testen Sie jede Farbe einzeln, bevor Sie das gesamte Setup verkabeln.

Verdrahtungsanweisungen

Um die RGB-LED mit dem ESP32 zu verbinden, beginnen Sie damit, die Pins der RGB-LED zu identifizieren. Der längste Pin ist die gemeinsame Anode, die mit der 3,3 V Versorgung des ESP32 verbunden wird. Die anderen drei Pins sind für Rot, Grün und Blau. In unserem Setup verbinden Sie den roten Pin mit GPIO27, den grünen Stift zu GPIO26, und den blauen Pin zu GPIO25Jeder dieser Pins wird auch einen 220 Ω Widerstand haben, der mit ihm verbunden ist.

Beginnen Sie damit, die RGB-LED auf das Breadboard zu setzen, wobei der gemeinsame Anodenanschluss links ist. Stecken Sie den roten Anschluss in das Breadboard und verbinden Sie ihn mit einem Ende des Widerstands, wobei das andere Ende des Widerstands mit GPIO verbunden wird.27. Wiederholen Sie dies für die grünen und blauen Pins, indem Sie den grünen Pin mit GPIO verbinden.26und den blauen Pin an GPIO25Verbinden Sie schließlich den gemeinsamen Pin mit dem 3,3 V-Pin des ESP32, um den Schaltkreis abzuschließen. Stellen Sie sicher, dass Sie den Ground des ESP32 ebenfalls mit dem Breadboard verbinden.

Code-Beispiele und Durchgänge

Im Code beginnen wir damit, die RGB-LED-Pins mit Konstanten zu definieren. Zum Beispiel,const int redPin = 27;definiert den GPIO-Pin für die rote LED. Wir legen auch die PWM-Frequenz und die Auflösung fest mitconst int freq = 5000;undconst int resolution = 8;. Dies legt die notwendigen Parameter fest, um die Helligkeit jeder LED-Farbe zu steuern.

const int redPin = 27;
const int greenPin = 26;
const int bluePin = 25;

Als Nächstes konfigurieren wir die PWM-Kanäle für jede Farbe in dersetup()Funktion. DieledcAttach()Die Funktion verknüpft jeden Pin mit dem entsprechenden PWM-Kanal. Diese Anordnung stellt sicher, dass wir die Helligkeit jeder Farbe unabhängig steuern können.

void setup() {
  ledcAttach(redPin, freq, resolution);
  ledcAttach(greenPin, freq, resolution);
  ledcAttach(bluePin, freq, resolution);
}

In derloop()funktion, verwenden wir diesetColor()Funktion zum Ändern der LED-Farben. Die Werte, die an diese Funktion übergeben werden, repräsentieren die Intensität von Rot, Grün und Blau. Zum Beispiel das AufrufensetColor(255, 0, 0);stellt die LED auf rot. Nach jeder Farbänderung verwenden wirdelay(1000);eine Sekunde zu warten, bevor zur nächsten Farbe gewechselt wird.

void loop() {
  setColor(255, 0, 0); // Red
  delay(1000);
  setColor(0, 255, 0); // Green
  delay(1000);
}

Demonstration / Was zu erwarten ist

Nachdem Sie die Verkabelung abgeschlossen und den Code auf den ESP32 hochgeladen haben, sollten Sie sehen, wie die RGB-LED durch verschiedene Farben wechselt: rot, grün, blau, gelb, lila und cyan. Wenn die LED nicht richtig leuchtet, überprüfen Sie Ihre Verkabelung und stellen Sie sicher, dass die gemeinsame Anode mit 3,3 V verbunden ist. Darüber hinaus, wenn Sie unerwartete Farben bemerken, überprüfen Sie die Widerstandsverbindungen zu den LED-Pins.

Wie im Video (im Video um :45) gezeigt, das Anpassen der Werte in dersetColor()Funktion ermöglicht es Ihnen, verschiedene Farben zu erstellen. Experimentieren Sie mit verschiedenen Kombinationen, um zu sehen, wie die RGB-LED reagiert.