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Los diodos LED RGB

Circuito con LED RGB

Objetivos

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    • Ampliar la experiencia con los pines PWM.
    • Conocer los LED RGB.
    • Presentar la función random().

 

Material requerido.

ArduinoUNO Arduino Uno o similarEsta sesión acepta cualquier otro modelo de Arduino
Img_3_4 Una Protoboard.
11_rgb-ledDiodo Led RGBUn diodo LED RGB, independiente,  o bien, con montura keyes.
Img_3_5na resistencia de 330 Ohmios.
Img_3_6Algunos cables de Protoboard..
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Los diodos RGB

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Hasta ahora hemos usado varias combinaciones de LEDS, pero siempre de un color definido. Habitualmente los rojos y amarillos son los más fáciles de conseguir, pero se pueden comprar también en tonos azules, verdes y hasta blancos. No suele haber grandes diferencias entre ellos excepto en el color.

Pero a veces es interesante disponer de una luz piloto que cambie de color según las condiciones. Por ejemplo, todos identificamos el verde como una señal de OK, mientras que el rojo indica problemas y el amarillo… bueno pues algo intermedio.

Poner varios diodos para hacer esto es engorroso y complica el diseño, así que estaría bien disponer de un diodo al que podamos indicar que color queremos que muestre. Esto es un LED RGB.

Para quien este acostumbrado al diseño por ordenador ya está familiarizado con la idea de que podemos generar cualquier color en la pantalla con la mezcla, en diferentes grados de tres colores básicos:

     Red : Rojo

     Green: Verde

     Blue: Azul

Es decir RGB, uno de esos acrónimos que surgen continuamente en imagen, TV, etc.

Un LED RGB es en realidad la unión de tres LEDs de los colores básicos, en un encapsulado común, compartiendo el Ground (cátodo es otro nombre más para el negativo).

En función de la tensión que pongamos en cada pin podemos conseguir la mezcla de color que deseemos con relativa sencillez

 
  • Para quien haya dibujado con lápices de colores o acuarelas, las mezclas de colores de arriba les resultará extraña. Esto es porque cuando pintamos en un papel blanco, la mezcla de colores es substractiva: Si mezclamos los tres colores obtenemos negro, o por lo menos algo oscuro
  • En cambio cuando pintamos con luz directamente, la mezcla es aditiva y obtenemos blanco al mezclar los tres colores básicos. Las reglas de mezcla de color en ambos casos son opuestas.

 

Vamos a montar un pequeño circuito que nos permita gobernar el color que emite uno de éstos LEDs de RGB.

Esquema del circuito

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esquema electrico

El montaje supone sencillamente conectar el negativo (el pin más largo) a Ground mediante una resistencia que limite la intensidad, y luego identificar los pines de colores:

 
  • El pin más largo en estos LED es el GND.
  • Al lado de GND hay dos pines a un lado y uno solitario al otro. Por lo normal el solitario es el rojo R.
  • Así pues el pin out (patillaje) de un RGB LED suele ser R, GND, G, B.

 

De todos modos conviene asegurarse leyendo las especificaciones del fabricante, o bien identificando cada PIN. Para identificarlos basta conectar el GND a nuestro Arduino e ir probando cada una de las patas independientemente para ver qué color producen.

 
  • Si tu RGB tiene una montura Keyes, no tendrás que hacer esto, porque los pines vienen marcados y GND viene rotulado como -.

 

Diagrama de conexion

 

Atención, en contra de la norma habitual, en este caso el cable rojo no indica la tensionVcc, sino el pin de gobierno del LED rojo.

En este esquema hemos utilizado los pines 9, 10 y 11. Podemos usar otros pero aseguraros de que puedan hacer PWM(los que tienen  ~) para poder poner distintas intensidades.

Programa de control RGB

 

Dado que nuestra idea es poder mezclar las tonalidades de los componentes RGB para generar diferentes matices de colores, parece buena idea escribir una función que haga esta mezcla de colores y a la que podamos recurrir de forma abstracta y práctica (además de para encapsular una utilidad curiosa, a la que podremos recurrir en futuros ejemplos y de paso insistir en el concepto de función).

Lo primero sería definir en el setup() los pines a usar:

void setup()
   {
       for (int i =9 ; i<12 ; i++)
            pinMode(i, OUTPUT);
   }

Y después podríamos escribir una función como esta

void Color(int R, int G, int B)
    {     
        analogWrite(9 , R) ;   // Red    - Rojo
        analogWrite(10, G) ;   // Green - Verde
        analogWrite(11, B) ;   // Blue - Azul
    }

De este modo tendríamos fácil llamar a Color ( 0, 255, 0) para el verde. De hecho vamos a empezar asegurándonos de que tenemos identificados correctamente los pines, escribiendo un sketch como este:

void loop()
   {    Color(255 ,0 ,0) ;
        delay(500); 
        Color(0,255 ,0) ;
        delay(500);
        Color(0 ,0 ,255) ;
        delay(500);
        Color(0,0,0);
        delay(1000);
   }

Este programa debería producir una secuencia de rojo, verde, azul, apagado y vuelta a empezar.

Conviene asegurarse de que hemos identificado correctamente los pines del RGB, porque de lo contrario, las mezclas posteriores de colores no serán lo que esperamos.

Vamos a ver como averiguar qué mezcla de RGB necesitamos para conseguir un color determinado. Para quienes uséis Windows disponéis del programa Paint incluido (en el menú de accesorios) y para quienes uséis Mac o Linux tenéis programas similares.

Si arrancáis el Paint(o equivalente) suele tener un selector de colores:

Paleta Paint

Pulsándolo aparecerá algo parecido a esto:

Calculando componentes RGB de los colores



Si vais pinchando en la zona de colores de la derecha, en la barra vertical aparecen los matices próximos al que habéis pinchado y podéis elegir el que más os guste. Debajo podéis ver la separación en RGB precisa para conseguir un tono determinado.

Así pues para conseguir ese tono de azulito de la imagen basta con que llaméis a

Color(13, 227, 201) ;
 
  • Dado que Arduino nos permite escribir valores de 0 a 255 en los pines digitales, cuando utilizamos analogWrite(), en la práctica tendremos 255 x 255 x 255 colores diferentes o lo que es igual: 16.581.375 colores posibles.
 

La función Color() que hemos creado en esta sesión es muy sencilla pero se va añadiendo a otras que hemos  ido creando en sesiones anteriores con lo que vamos haciendo una pequeña colección de ellas.

El grupo de desarrollo de Arduino ha ido creando también muchas funciones que están disponibles para incorporar en nuestros programas y que por razones de espacio resultan imposibles de ver más que muy por encima.

Solo como ejemplo introduciremos una de ellas. La función  La función random( N ) devuelve un valor al azar, comprendido entre 0 y N y en este caso, se presta especialmente bien para generar colores aleatorios en nuestro LED RGB. Probad esto:

    void setup()           //Prog_11_3
       {
          for (int i =9 ; i<12 ; i++)
               pinMode(i, OUTPUT);
       }

     void loop()
    { 
          Color(random(255), random(255), random(255)) ;
          delay(500);
    }

void Color(int R, int G, int B)
    {
          analogWrite(9 , R) ;   // Rojo
          analogWrite(10, G) ;   // Green - Verde
          analogWrite(11, B) ;   // Blue - Azul
    }

Os generará un ciclo de colores aleatorios bastante psicodélico.

 

 

Resumen de la sesión

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    • Ya conocemos la utilidad y manejo de un LED RGB.
    • Hemos insistido con la programación de los pines de Arduino como salidas analogías (PWM).
    • Hemos introducido la función random() que suele ser sorprendentemente útil en un montón de situaciones diversas.

 

 

 

 

 

(62) Comments

  • hola, muy buenas!!
    soy un novato, y un completo negado para estas cosas, quiza no en tanto para la electronica.
    el entorno de arduino, no me entra nada bien… y me gustaria preguntar,
    existe algun programa, que con una interface muy visual, me hiciese la tarea mas sencilla?
    me refiero a programas como 3d8s alpha o led cube generator.
    a ser posible, me gustaria que me ayudase alguien y me dijese de alguno que no este limitado a un 8x8x8

    • Hola Pablo, Mi consejo es que sigas tranquilamente nuestro curso de incio porque arduino no tiene dificultad si te pones y mas si ya estas comodo con la electronica. Todos hemos tenido que aprender y veras que no cuesta tanto

      • a ver, agradezco tu respuesta, pero me gustaria poder visualizar lo que voy consiguiendo en el proyecto.
        por esta razon te mencionaba lo de 3d8s alpha, porq para mi seria una buena guia tipo interface,
        por otro lado, me estoy planteando comprar una placa arduino mega ( la compatible) o original, me gustaria leer tus consejos

      • tb veo que voy a necesitar ayuda para montar la estructura de leds, supongo que tendran que ir conectados de alguna forma espefica, y llevaran resistencias, o algun componente

      • quiza seria bueno un esquema de montaje, de un cubo RGB 8x8x8

      • podrias poner algun ejemplo para empezar a programas un cubo de 8x8x8?
        seria una buena forma para comprender como va el tema programacion, si me das detalles

  • Hola
    Acabo de incorporar un led de estos a un enredo que estoy haciendo las explicaciones de la página me han venido al pelo.
    Se me ha ocurrido hacer algo en el programa que puede que a alguien le resulte de utilidad:

    Unos pocos defines al principio
    #define NEGRO 0,0,0
    #define BLANCO 255,255,255
    #define ROJO 255,0,0
    #define VERDE 0,255,0
    #define AZUL 0,0,255
    #define NARANJA 251,125,5
    #define AMARILLO 251,248,5
    (que son los colores que voy a usar)

    Y luego ya puedo poner
    Color(AZUL);
    o
    Color(AMARILLO);
    o
    Color(NEGRO); // para apagar

    Saludos

  • Felicitaciones, muy claras tus explicaciones. Instalé el programa en una Arduino DUE y funciona a la perfección.
    Un abrazo.

    • Tim Bellen

    Hola hice un circuito parecido a este, con 3 led, uno R, uno G y uno B y un joystick que al pulsar cambiaba entre los 3 y al moverlo a dcha e izqda aumentaba o disminuia el valor. Solo encendia el que estuviera seleccionado y el led RGB. Pero hacia cosas raras, como que al ponerlo a 255,255,255 mostraba color rojo, y parpadeos cuando limité el valor maximo del rojo. Poniendo una resistencia de 330 delante de cada pin del RGB va perfecto

    • Carlos Alberto

    Es chimbo que borren las preguntas, ya me ha pasado varias veces aquí, me gusta el blog, pero es un poco de mal gusto eso.

    • Hola Carlos, no borramos ningún comentario a no ser que sea de mal gusto, pero cada cierto tiempo tenemos que limpiar algunas páginas porque si no el tiempo de carga se resiente demasiado. Un saludo.

      • Hola! Wow me disculpo en serio, unas horas después pude ver que la pregunta estaba nuevamente, lo que creo que sucede es que la página tiene algun bug que oculta las preguntas nuevas y luego las vuelve a mostrar, y debe ser eso ya que estoy seguro de que no publiqué nada indebido. deberían de verificar eso hagan la prueba! Nuevamente mil disculpas!

    • Carlos Alberto

    Hola! tengo una duda, hice la conexión tal como la muestras pero no enciende, solo encienden si conecto R,G ó B, a negativo y el cátodo a positivo, porque sucede eso?

    • Hola Carlos, nosotros estamos usando un RGB de cátodo común. El tuyo seguramente sea de ánodo común, así que la conexión falla. No tienes más que hacer una búsqueda rápida y te saldrán montones de ejemplos. Un saludo.

      • A ok, si debe ser eso, gracias por la respuesta, ya estaba pensando que el fabricante se había vuelto loco y los había hecho mal xD voy a buscar!

  • Bueno, despues de volverme loco un rato y que nada funcionara, me di cuenta que me sucedio como a Astola y Mariano. Compre un led RGB de ánodo común. Ya que no entiendo bien el comentario de Ivan, y qeu no ocurra lo que comenta Astola yo lo conseguí de la siguiente forma, que no se si estaría correcto del todo, pero funcionar, funciona.

    void setup() {
    for ( int i = 2 ; i < 5 ; i++ ) // Usamos los pines 2, 3 y 4.
    pinMode ( i , OUTPUT ) ;

    }

    void Color ( int R , int G , int B ){ // OjO este led es anodo comun
    analogWrite ( 2 , 255-R ) ; // Rojo
    analogWrite ( 3 , 255-G ) ; // Verde
    analogWrite ( 4 , 255-B ) ; // Azul
    }

    void loop() {
    Color ( 255 , 0 , 0 ) ;
    delay ( 300 ) ;
    Color ( 0 , 255 , 0 ) ;
    delay ( 300 ) ;
    Color ( 0 , 0 , 255 ) ;
    delay ( 300 ) ;
    Color ( 0 , 0 , 0 ) ;
    delay ( 300 ) ;
    }

    • Astola

    Hola, a mi me ha pasado lo mismo que a Mariano y gracias a Iván lo he solucionado, pero he notado que para encender un color tengo que darle valor 0 en vez de 255 ¿es normal? Un saludo y enhorabuena por la calidad y sencillez de los tutoriales.

    • Efectivamente los de ánodo común funcionan así. Podrías “naturalizar” los valores creando variables que sean del tipo R=255-x; así dando valores a x de 0 a 255 tendrías valores de 255 a 0 en R. Un saludo.

  • Hola,
    Me acabo de comprar leds RGB y he montado el circuito. He cargado el programa en el IDE de arduino UNO pero no se enciende nada.
    No se dónde esta mi fallo.Los leds son : Diodo Led RGB 5mm Ultra Brillo 4 pines tricolor anodo comun pin multicolor.
    Gracias

    • Hola Mariano, el problema es que en la sesión usamos rgb de cátodo común y el tuyo es de ánodo común. Esto significa que tendrías que conectarlo a 5v por medio de una resistencia en vez de a GND. Si tienes dudas en como montarlo busca en “google montaje rgb ánodo común arduino” y seguro que encuentras ejemplos. La programación es la misma, tendrías que cambiar el montaje. Un saludo.

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