【基礎２】LEDの色を変化させる！サンプル回路をいじって生きた学びに繋げる方法とは？

こんにちは、SEのトモです。

Arduino電子回路のレッスン2「LEDの色を変える」を実施しました。

RGB LED・抵抗・ブレッドボードなどを使って回路を作り、LEDの色が変わる方法について学習しました。

使っているキット

Amazonで購入した
ELEGOO　ARDUINO　UNO　最終版スターターキットを使っています。

メインのArudinoボードに加えてセンサーやモーターなどの部品が63個も入っています。

全てキットの中に入っています。

RGB LEDとは？

LEDは電気を流すと光る素子ですが、その中でもRGB LEDは足が4つあり
赤・緑・青の３つの色を組み合わせさまざまな色に変化するLEDです。

普通のLEDと同じくプラス極マイナス極の極性があります。

赤・緑・青の足からカソードに向けて電気を流すと光ります。
逆につけると電気が流れず光りません。

パルス幅変調(PWM)とは？

今回のLEDの色を変化させる為の技術としてパルス幅変調(PWM)を使います。

これは電気のオンオフを1/500秒単位に細かく行い
流す電力の量を調整する技術です。

Arduino電子回路はPWMに対応した電気出力に対応しています。
実際にはプログラムの方で、数字を操作するパルスの幅を簡単に調整可能です。

この技術を使うことで下表のような薄い色も出すことができます。

抵抗

その名の通り電気の流れをあえて遮るものが抵抗です。

LEDのように流す電流を調整しなければならない時に使います。

抵抗にはLEDのような極性はありませんので、回路の途中に抵抗を繋ぐだけで使えます。

ラベルを読めなくてもキットには何Ωか書いてあるので、大丈夫です。

ブレッドボード

回路を作る場合、いちいち「はんだ付け」するのは大変です

出来れば各種部品を抜き差しするだけお試し電子回路のを作りたい

そんな時に使うのがブレッドボードです。

過去のブログに抵抗とブレッドボードについて書いた記事がありますので、参考にしてください。

実際に回路を作ってみる

これらの部品を使って回路図に従って配線しました。

こんな感じで配線しました。

作業内容を動画にまとめましたので、ご覧ください。

プログラミング制御

今回のRGB LEDはパルス幅変調（PWM）を調整する為、プログラミングが必要です。

と言ってもサンプルプログラムがあるので、流し込むだけです。

１）ArduinoIDEを起動

２）ファイルー開くでRGB LEDのサンプルコードを開く

3）マイコンボードに書き込む

4）これでLEDが光りました、色も徐々に緑や青に変わっていきます♪

僕はこの後いろいろといじってみて

LEDがどんな光り方になるのか試してみました。

プログラムを色々いじってみる

光が変わるスピードを速くする。

delayコマンドに渡している待ち時間を10　⇒　2に変更して、プログラムをArduinoボードに転送

色が変わるスピードを速くなりました。

赤・緑・青と光が変わるはずが、赤だけなぜか光っていないらない・・

なぜ？

と言う状態になってしまったので

サンプルプログラムの中から赤色に光らせている部分のみを残し

残りをコメントに変更しました。

この内容でArduinoボードにデータ転送・・。

すると

無事赤色になってくれました(^o^)/

これ、、実はほかの原因で赤色が光っていなかったのですが

その答えが気になる方は、こちらの動画をご覧ください。

まとめ

今回はRGB LEDを使って色を変化させる回路とプログラムを学習しました。

回路を作った後、あれこれプログラムをいじったのですが

この「いじってみる」事がプログラムや回路を学ぶ上で一番大事です。

いい経験ができた

最後には自分でオリジナルの回路が作りたいので、これからも自分で実験して手応えを掴んでいきたいです。