【基础系列教程】项目五：炫彩RGB LED

单色LED我们就讲到这里了，现在介绍一种新的LED——RGB LED。之所以叫RGB，是因为这个LED是由红(Red)、绿(Green)和蓝(Blue)三色组成。我们电脑的显示器也是由一个个 小的红、绿、蓝点组成的。可以通过调整三个LED中每个灯的亮度就能产生不同的颜色。这个项目就是教你通过一 个RGB小灯随机产生不同的炫彩颜色。我们可以先感性的看一下，按下图连接硬件并输入代码。

所需元件

硬件连接

连接之前，先判别RGB是共阴还是共阳，如果不是很清楚的，可以先跳到这个项目的硬件部分介绍。连接时，还需注意一点，引脚的顺序，可参照右边的引脚图。

输入代码

样例代码5-1：

//项目五 – 炫彩RGB灯int redPin = 9;int greenPin = 10;int bluePin = 11;void setup(){  pinMode(redPin, OUTPUT);  pinMode(greenPin, OUTPUT);  pinMode(bluePin, OUTPUT);}void loop(){  //R:0-255 G:0-255 B:0-255  colorRGB(random(0,255),random(0,255),random(0,255));   delay(1000);}void colorRGB(int red, int green, int blue){  analogWrite(redPin,constrain(red,0,255));  analogWrite(greenPin,constrain(green,0,255));  analogWrite(bluePin,constrain(blue,0,255));}

代码下载完成后，我们可以看到LED颜色呈现随机的变化，不只是单一的一种颜色。

代码回顾

来分析一下，其实一个RGB灯，就是我们前面讲的单色LED的结合体，内部集成了三个LED，也就需要用三个数字PWM口来控制。在我们程序开头部分可以看到定义了三个引脚，并设置为输出模式。

最主要的部分，也就是主函数。主函数中调用了一个自己创建的函数colorRGB()，函数有三个传递参数，用于写入Red、Green、Blue的值，也就是0~255的值。

使用函数的好处在于，之后我们想调到某个颜色的时候，只有直接给这三个参数赋值就可以了。不需要重复写analogWrite()函数，使程序变得冗长。

这段函数中，我们比较陌生的就是constrain()和random()这两个函数。

函数格式如下：

constrain()函数需要3个参数：x、a和b。这里x是一个被约束的数，a是最小值，b是最大值。如果值小于a，则返回a。如果大于b，则返回b。

回到我们的程序，red、green、blue值是被约束数，约束范围在0~255，也就是我们PWM值的范围。它们的值来源于random()函数随机产生。

函数格式如下：

random()函数用于生成一个随机数，min随机数的最小值，max随机数的最大值。random()函数还有其他用法，可以参看手册。

硬件回顾

RGB灯

RGB灯有4个引脚，R、G、B三个引脚连接到LED灯的一端，还有一个引脚是共用的正极（阳）或者共用的阴极（负）。我们这里选用的是共阴RGB。图5-2展示了三个LED如何华丽蜕变为一个RGB的过程，R、G、B其实就是三个LED的正极，把它们的负极拉到一 个公共引脚上了，它们公共引脚是负极，所以称之为共阴RGB。

RGB灯如何使用？如何实现变色？RGB只是简单的把三个颜色的LED灯封装在一个LED中，只要当做三个灯使用就可以了。我们都知道红色、绿色、蓝色是三原色，Arduino通过PWM口对三种颜色明暗的调节，即analogWrite(value) 语句，就能让LED调出任何你想要的颜色。

表5-1只是罗列了几种典型的颜色，可调的色彩远多于上表所示的，使用PWM可以产生0~255之间的全部颜色，共16777216种颜色（256×256×256）。不妨可以动手尝试一下，设置三个LED的PWM值来，随意切换颜色吧！

共阳RGB与共阴RGB的区别

上面我们还遗留一个问题——共阴与共阳在使用上有什么区别？共阳RGB就是把正极拉到一个公共引脚，其他三个端则是负极。下图是可以看出，外表上共阴共阳没有任何区别。

然而在使用上是有区别的，区别分为以下两点：

（1）接线中的改变，共阳的话，共用端需要接5V，而不是GND，否则LED不能被点亮。

（2）第二点就是，在颜色的调配上，与共阴是完全相反的。

举个例子：共阴RGB显示红色为R-255，G-0，B-0。然而共阳则完全相反，RGB数值是 R-0, G-255, B-255。

课后作业

1、基于我们上面的炫彩RGB项目，改变代码能都做一个沿着彩虹色变化的RGB灯，而不是我们这样随机产生颜色。这里比较困难的应该是颜色的调制，通过改变Red、Blue、Green的值0~255，组合出一个你想要的颜色。

提示：只要在原有代码基础上做修改就可以了，直接调用colorRGB()函数，将函数中3个参数写入所对应颜色的值即可。

2、在作业1的基础上，能否结合我们上面说的呼吸灯，将彩虹色以呼吸灯渐变形式变化。这样的变换会显得更加柔和。

3、Arduino是个开源的平台，从网上寻找一些别人已经写好了的库，不需要自己从头写，难度也比较大，所以我们只需调用别人写好的库，来达到我们想要的效果就可以了。

下面就提供一个DFRobot的RGB LED库文件。你可以尝试直接运行样例代码

http://www.dfrobot.com.cn/index.php?route=product/product&filter_name=RGB&product_id=756

4、RGB灯和按钮结合，用三个按钮分别控制R、G、B的颜色。随意变幻出你想要的颜色。

可以参看教程：

http://learn.adafruit.com/adafruit-arduino-lesson-7-make-an-rgb-led-fader?view=all