Controlado por Arduino RGB LED Infinity Mirror (3 / 13 paso)

Paso 3: ¿Cómo funciona el circuito?

Esto es una explicación aproximada de cómo funciona el circuito y cuáles son los componentes. Veteranos pueden omitir este paso, pero sigue leyendo si tienes curiosidad. No tengo tiempo para escribir un capítulo entero introductorio en circuitos por lo que he intentado ofrecer enlaces relevantes cuando sea posible.

• El adaptador de conector de barril ofrece una fuente de 12V para la placa +. Es necesario para alimentar las tiras de LED, y también poderes el Arduino a través de su Vin pin. Técnicamente, el tapón del cañón integrado de Arduino aceptará un + fuente de 12V, que luego puede acceder a través del pin Vin, pero los LEDs dibujar actual - mucho más de lo que usted quiere correr a través de la placa Arduino. Esta manera, la corriente "se divide" - Arduino dibuja sólo lo que necesita, y la alta corriente va directamente a los LEDs a través de la placa. Agradecimiento especial a la de Adafruit apoyar foros para ayudarme a resolver esto.
• Interruptor SPDT los actos sólo como un palanca para seleccionar el "modo" de que el programa es en. Los detalles del código se explicaron en el siguiente paso, pero esencialmente sólo cambia entre un modo de "color fade" que gira a través de diferentes colores y un modo de control directo donde el control de brillo individual rojo, verde y azul. El pin central del interruptor está conectado a uno de los pines de entrada digitales de Arduino, y las dos clavijas exteriores están conectadas a + 5V y tierra. Así, dependiendo de qué manera se gira el interruptor, el programa lee un digital alto o bajo utilizando la función digitalRead() y actúa en consecuencia (Nota: SPDT está parado para "single-pole double-throw", la Página de Wikipedia sobre interruptores tiene una mesa agradable resumir los diferentes tipos de interruptores, con los diagramas).
• Los potenciómetros son los "controles" dependiendo del modo en que el programa está en. En modo control de individuo, tres potenciómetros controlan de brillo de los LEDs rojos, verdes y azules respectivamente. En el modo de color-se descolora, un solo potenciómetro controla la velocidad de la decoloración. Los potenciómetros tienen tres pernos. Como el interruptor, uno de los pines está conectado a + 5V y un pin a tierra. Sin embargo, a diferencia del interruptor, girando el potenciómetro hace que el voltaje en el pin central variar continuamente entre 0V y 5V, en vez de simplemente alternar entre los dos. Por lo tanto, los pines del mediados de los potenciómetros están conectados a entradas analógicas del Arduino. Luego, utilizando la función analogRead() , Arduino convierte ese voltaje a un número entre 0 y 1023 para su uso en el programa (ver siguiente paso).
• Los MOSFETs son probablemente la parte más difíciles de entender para un recién llegado a la electrónica. Éstos se requieren para manejar aparatos de "alta potencia" como motores, solenoides y tiras de LED, que con frecuencia requieren más corriente que puede suministrar el Arduino. La Página de Wikipedia sobre estos es realmente algo densa, por lo que voy a intentar dar una explicación simplificada aquí. El MOSFET tiene tres clavijas, llamados la "puerta" (G), "cerebros" (D) y "source" (S). En su forma más simple, el MOSFET actúa como una válvula que permite el flujo de la corriente del drenaje a la fuente. La "puerta" controla esta válvula (creo que de abrir y cerrar una válvula para manguera de jardín), excepto que el control sea eléctrico en vez de mecánica. Un voltaje aplicado a la puerta de uno de los giros de clavijas de salida de Arduino el MOSFET "on" - que permite gran intensidad para el flujo del drenaje a la fuente, sin realmente cualquier corriente de Arduino. Si el voltaje a la puerta de Arduino es 0, el MOSFET se apaga y se detiene la corriente de flujo. De esta forma que puede controlar incluso enormes motores y luces con un minúsculo pequeño Arduino, siempre y cuando usted tiene una fuente de alimentación externa lo suficientemente grande para manejarlo.
• También debo mencionar la modulación de anchura de pulso (PWM). Se trata de una técnica común utilizada para controlar el brillo del LED con un Arduino. En Resumen, el Arduino la salida de pins son digitales, por lo que sólo pueden emitir un alta o una baja (5V o 0V). Continuamente no varían su voltaje para ajustar algo como el brillo del LED o la velocidad del motor. En cambio, lo que pueden hacer es enviar pulsos muy rápidos (aproximadamente 500 veces por segundo con el Arduino), mucho más rápido que el ojo humano puede ver. Cada pulso consiste en un segmento alto y un segmento bajo, y la proporción relativa entre ambos determina el "brillo" que realmente vemos. Un pulso que es 0% alta y baja 100% sólo se verá como "off". 100% alto y 0% baja será "todo brillo", y 50% high/50% bajo será sobre media-brillo. Usted consigue la idea. En este circuito, una señal PWM se envía a los MOSFETs, que entonces controla la alta actual pasando por los LEDs, lo que permite un efecto "fading" y brillo ajustable.