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使用RGB LED和Netduino顯示彩虹色

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資料介紹

描述

該項目使用Netduino.Foundation庫中包含的RgbPwmLed類。本指南由三部分組成：

第 1 部分：循環檢查 RGB LED 上的紅色、綠色和藍色引腳，以確保它們正確接線。

第 2 部分：只需幾行代碼，即可使 LED 發出所有可能的顏色。

第 3 部分：探索Netduino.Foundation庫提供的更有用的 LED API 方法。

RGB（紅、綠、藍）LED燈是具有四個腿的二極管 - 一個用于提到的每種顏色，一個用于共陰極（接地）或共陽極 (vcc)，這也是最長的一個。

共陰極和共陽極 RGB LED

在這個項目中，您可以使用共陽極或共陰極 RGB LED。只需確保構建與您使用的 LED 對應的電路即可。

Netduino.Foundation是一個使用 Netduino 上的 .NET MicroFramework 快速構建連接事物的平臺。由Wilderness Labs創建，它是開源的，由 Netduino 社區維護。

如果您是 Netduino 開發新手，我建議您轉到Netduino 入門項目以正確設置您的開發環境。

組裝電路

共陰極RGB LED

共陰極RGB LED電路

共陽極 RGB LED

共陽極RGB LED電路

注意：請注意，兩個電路中都沒有使用電阻器。通常，通過全電壓會燒毀 LED。但是，Netduino.Foundation可以使用 PWM 信號自動控制正向電壓。

創建一個 Netduino 項目

在 Visual Studio 2015 for Windows 或最新的 Visual Studio for Mac 中創建 Netduino 項目；將項目命名為RgbPwmLed 。

添加 Netduino.Foundation NuGet 包

視窗

右鍵單擊您的RgbPwmLed項目，然后單擊Manage NuGet Packages 。在瀏覽選項卡中，搜索Netduino.Foundation；它應該是第一個搜索結果。單擊安裝按鈕。

蘋果系統

在解決方案資源管理器中按住 Alt 鍵單擊您的RgbPwmLed項目，然后單擊添加 => 添加 Nuget 包以打開 NuGet 包窗口。搜索Netduino.Foundation包并單擊Add Package將其添加到您的項目中。

第 1 部分：使 RGB LED 發出紅色、綠色和藍色光

在Program.cs文件中，粘貼以下代碼：

using Microsoft.SPOT;
using Netduino.Foundation;
using System.Threading;
using N = SecretLabs.NETMF.Hardware.Netduino;
namespace RgbPwmLed
{
   public class Program
   {
       public static void Main()
       {
           // create a new pwm controlled RGB LED on pins 
           // Red = 11, Green = 10, and Blue = 9.
           var rgbPwmLed = new Netduino.Foundation.LEDs.RgbPwmLed(
             N.PWMChannels.PWM_PIN_D11,
             N.PWMChannels.PWM_PIN_D10,
             N.PWMChannels.PWM_PIN_D9,
             2.1f,
             3.0f,
             3.0f, 
             false);
           // run forever
           while (true)
           {
               rgbPwmLed.SetColor(Color.FromHex("#FF0000"));
               Debug.Print("=========== RED! ===========");
               Thread.Sleep(1000);
               rgbPwmLed.SetColor(Color.FromHex("#00FF00"));
               Debug.Print("=========== GREEN! ===========");
               Thread.Sleep(1000);
               rgbPwmLed.SetColor(Color.FromHex("#0000FF"));
               Debug.Print("=========== BLUE! ===========");
               Thread.Sleep(1000);
           }
       }
   }
}

在Main方法中，我們創建了一個名為 rgbPwmLed 的新RgbPwmLed對象。在構造函數中，我們指定用于控制 LED 的引腳。由于我們沒有使用電阻，我們分別包含每個引腳的正向電壓（紅色為 2.1V，綠色和藍色為 3.0V ）。構造函數中的最后一個參數是可選的，它的布爾值isCommonCathode標志（默認為 true）。根據您正在處理的電路相應地設置此值。

現在使用rgbPwmLed對象，在一個 while 無限循環中，我們正在調用SetColor(Color color)方法，以十六進制代碼傳遞紅色、綠色和藍色，并使線程休眠一秒鐘。您還可以聲明以 RGB 或 HSA 值指定的顏色，甚至是預定義的命名顏色。

此外，要跟蹤 LED 上當前顯示的顏色，您可以使用Debug.Print 指示程序始終顯示的顏色，以確保正確連接所有 LED 支腳。

運行項目

單擊 Visual Studio 中的運行按鈕以查看 RGB LED 的運行情況！您應該會看到 LED 每秒循環顯示紅色、綠色和藍色，如下圖所示：

RGB LED 上的 Netduino 循環引腳

第 2 部分：使 RGB LED 通過所有色調發光

在這一部分中，讓我們為項目增添一些趣味。讓我們編寫一個小算法來遍歷色相光譜中所有 360 種可能的顏色。為什么是360？使用色相、飽和度、亮度和 Alpha 顏色模型，它具有圓柱形幾何形狀，并且在完全飽和度和 Alpha 值下經過每個度數，它將顯示 RGB 光譜內的所有顏色。

刪除While(true)循環內的代碼，然后粘貼For循環。它應該如下所示：

...
while (true)
{
    // loop through the entire hue spectrum (360 degrees)
    for (int i = 0; i < 360; i++)
    {
        var hue = ((double)i / 360F);
        Debug.Print(hue.ToString());
        // set the color of the RGB
        rgbPwmLed.SetColor(Color.FromHsba(((double)i/360F), 1, 1));
        // for a fun, fast rotation through the hue spectrum:
        //Thread.Sleep (1);
        // for a moderate walk through the forest of colors;
        Thread.Sleep(10);
    }
}
...

在這個For中，我們聲明了一個局部雙色調并分配 i/360 的除法結果。之后，我們在rgbPwmLed對象上調用 SetColor (Color.FromHsba(hue, 1, 1))方法，最后做一個Thread.Sleep(10)以適中的速度查看所有顏色。

運行項目

現在運行項目時，應該會看到如下內容：

第 3 部分：使用 StartRunningColors 方法

您應該檢查的另一個有用的 API 方法是StartRunningColors ，它包括傳遞一個顏色列表以及每個顏色的持續時間。以下代碼片段使 LED 發光Color.White 1000ms (1s)，然后Color.Aqua 500ms (0.5s)，然后Color.ForrestGreen 1000ms (1s)，最后Color.OrangeRed 500ms (0.5s)。

...
while (true)
{
    // run through various colors for 10 seconds
    rgbPwmLed.StartRunningColors(
        new System.Collections.ArrayList
        {
            Color.White,
            Color.Aqua,
            Color.ForestGreen,
            Color.OrangeRed
        }, 
        new int[] { 1000, 500, 1000, 500 });
    Thread.Sleep(10000);
}
...