Elektronisches Chamäleon: Arduino Nano RGB LED & Farbsensor Projekt

Komponenten und Zubehör

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE

Über dieses Projekt

Haben Sie sich jemals gefragt, wie ein Chamäleon seine Farbe durch Veränderungen in der Umgebung ändert? Es gibt etwas, das Melanozyten-stimulierendes Hormon (MSH) genannt wird. Wenn Sie tiefer einsteigen möchten, folgen Sie diesem Link. Abgesehen von der Biologie wollte ich ein Umgebungslichtsystem oder etwas Ähnliches wie ein Chamäleon bauen. Das sieht cool aus und schont auch die Augen. Ich hatte einen NeoPixel LED-Streifen und einen Farbsensor übrig. Also baute ich mein elektronisches Chamäleon mit einem Arduino (Mikrocontroller für jedermann) als Gehirn.

Schritt 1: Was Sie benötigen

• Arduino Nano (jedes Arduino-Board funktioniert)
• Farbsensor TCS3200
• NeoPixel LED-Streifen
• Jumper-Kabel und Stromquelle

Schritt 2: Kurze Einführung in die Bauteile

Arduino: Mikrocontroller, der die RGB-Farbsensordaten vom TCS 3200 empfängt und das entsprechende PWM-Signal erzeugt, um die Farbe der NeoPixel-LEDs zu steuern.

TCS 3200 Farbsensor: Dieser Sensor enthält ein Array von Photodioden, die unterschiedlich auf verschiedene Farben reagieren und so die Farbe des auf das Photodioden-Array fallenden Lichts ausgeben. Diese Daten können verwendet werden, um diese Farben zu replizieren.

NeoPixel LED: Kann basierend auf dem eingehenden Signal viele Farben erzeugen. Der IC-Name ist WS2812B.

Schritt 3: Alles verbinden

Die Verbindung muss so erfolgen, dass der Arduino Daten von 4 verschiedenen Photodioden im TCS 3200 liest und diese Werte als Daten an die NeoPixel-LEDs zurückgibt, um die gleiche Farbe zu replizieren. Die 4 Photodioden auf dem Sensor sind empfindlich für 4 verschiedene Farbkombinationen. Diese erzeugen Stromsignale, die in Frequenzsignale umgewandelt werden (I-zu-F-Konvertierung). Dies wird von den Arduino-Pins eingelesen und dann als Eingang an die NeoPixel-LEDs gegeben. Ich möchte nicht tief in die Funktionsweise der Sensoren eingehen. Dies kann durch Studium der Datenblätter des TCS 3200 Sensors verstanden werden.

Schritt 4: Programmierung

Der Code für dieses Projekt ist hier verfügbar. Sie können ihn herunterladen und die Datei entpacken, um die notwendigen Bibliotheken und den Code zu finden. Bitte legen Sie die Bibliotheken in den Bibliotheken-Ordner der Arduino IDE. Dann kompilieren Sie den Code und laden ihn hoch. Der Code ist selbsterklärend. Ich verbessere meine Programmierung, indem ich mir andere Codes ansehe. Vorschläge zur Optimierung des Codes sind immer willkommen.

Schritt 5: Voilà – es funktioniert!

Hier funktioniert es. Es repliziert nun jede Farbe, die Sie dem Sensor zeigen. Gute Anwendungen sind:

1. Ambient-Beleuchtung für Fernseher und PCs – reduziert Augenbelastung, da sie die dominierende Farbe auf dem Bildschirm nachahmt.
2. Raumbeleuchtung
3. Stimmungsbeleuchtung
4. Sie können ein Chamäleon 3D-drucken und die gesamte Elektronik darin platzieren, um ein echtes 3D-gedrucktes Chamäleon zu erstellen.

Bitte vergessen Sie nicht, für mich in den Wettbewerben abzustimmen.

Schritt 6: Funktionsvideo

Hier ist ein Funktionsvideo.