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2.9 Mezclamos colores

Imagen cabecera Mezclamos colores

1. Qué vamos a hacer

Vamos a hacer que el LED RGB de la placa recorra, uno detrás de otro, un montón de colores distintos mezclando sus tres colores básicos: rojo, verde y azul. A la vez, veremos en el Monitor serie la mezcla que forma cada color.

1.1 Qué vamos a aprender

  • A utilizar el LED RGB y a mezclar sus tres colores (rojo, verde y azul) para conseguir otros.
  • A ajustar la intensidad de cada color con valores de 0 a 255 mediante PWM con analogWrite, como el brillo del LED verde en Brillo LED.
  • A poner un bucle dentro de otro (bucles anidados) para recorrer todas las combinaciones.

1.2 Qué vamos a usar

Componentes

  • LED RGB (pines 9, 5 y 6): Componente que tiene dentro tres LED: uno rojo (R, Red, pin 9), uno verde (G, Green, pin 5) y uno azul (B, Blue, pin 6). Al mezclar la luz de los tres podemos conseguir más de 16 millones de colores.

LED RGB en EchidnaBlack2

Programación

Los pines del LED RGB son de tipo Digital/Analógico (ver la tabla de pines de la Introducción), así que con analogWrite damos a cada color un valor entre 0 (apagado) y 255 (máxima intensidad), como hicimos con el LED verde en Brillo LED. Por ejemplo, el naranja Echidna es mucho rojo (254), algo de verde (109) y casi nada de azul (4).

Ya conoces el bucle for del proyecto Brillo LED. Allí la variable sumaba 1 en cada vuelta; aquí sumará paso, así que cada color irá de paso en paso. Para probar todas las combinaciones de colores, ponemos un bucle dentro de otro (bucles anidados): por cada vuelta del bucle de fuera, el de dentro da todas sus vueltas.

for (int rojo = 0; rojo <= 255; rojo = rojo + paso) {
  for (int verde = 0; verde <= 255; verde = verde + paso) {
    // se repite para cada pareja de rojo y verde
  }
}

Si cada bucle da 6 vueltas, lo que hay dentro del segundo se repite 6 × 6 = 36 veces, una por cada pareja de valores. Nuestro programa usa tres bucles anidados, uno por color.

2. Programamos

El programa usa tres bucles for, uno dentro de otro: uno para el rojo, otro para el verde y otro para el azul. Cada color toma los valores 0, 51, 102, 153, 204 y 255, y el programa prueba todas las combinaciones: 6 × 6 × 6 = 216 colores. Cada color se ve durante una décima de segundo, así que la vuelta completa dura unos 22 segundos.

Escribe el siguiente código en Arduino IDE y cárgalo en la placa:

// Mezclamos colores: recorre los colores del LED RGB con tres bucles for anidados

const int rgbRojo = 9;   // LED RGB: color rojo en el pin 9
const int rgbVerde = 5;  // LED RGB: color verde en el pin 5
const int rgbAzul = 6;   // LED RGB: color azul en el pin 6

const int paso = 51;     // cuánto sube cada color en cada vuelta (0, 51, 102, 153, 204, 255)
const int espera = 100;  // tiempo que se ve cada color, en milisegundos

void setup() {
  pinMode(rgbRojo, OUTPUT);  // los tres colores del LED RGB son salidas
  pinMode(rgbVerde, OUTPUT);
  pinMode(rgbAzul, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);        // para ver en el Monitor serie la mezcla de cada color
}

void loop() {
  for (int rojo = 0; rojo <= 255; rojo = rojo + paso) {
    for (int verde = 0; verde <= 255; verde = verde + paso) {
      for (int azul = 0; azul <= 255; azul = azul + paso) {
        // mezcla los tres colores
        analogWrite(rgbRojo, rojo);
        analogWrite(rgbVerde, verde);
        analogWrite(rgbAzul, azul);

        // muestra la mezcla en el Monitor serie
        Serial.print(rojo);
        Serial.print("  ");
        Serial.print(verde);
        Serial.print("  ");
        Serial.println(azul);

        delay(espera);
      }
    }
  }
}

Después de cargar el programa, abre el Monitor serie (Herramientas > Monitor Serie, a 9600 baudios) para ver los valores de rojo, verde y azul de cada color.

Cómo funciona:

Las constantes (líneas 3 a 8): guardan los pines de los tres colores del LED RGB, el paso (cuánto sube cada color de una vuelta a la siguiente) y la espera (cuánto tiempo se ve cada color).

La función setup() (líneas 10 a 15): configura los tres pines del LED RGB como salidas y abre la comunicación con el ordenador con Serial.begin(9600).

La función loop() (líneas 17 a 37): tiene los tres bucles for anidados. Las variables rojo, verde y azul se crean dentro de cada for y cuentan los valores de cada color. Dentro del bucle más interior, analogWrite enciende cada color con su valor, Serial.print escribe la mezcla en el Monitor serie y delay deja ver el color.

Los bucles anidados funcionan como el cuentakilómetros de un coche: el bucle de dentro (el azul) es el que gira más rápido. Cada vez que el azul termina sus seis valores, el verde sube un paso; y cada vez que el verde termina los suyos, sube el rojo:

PARA cada valor del rojo (0, 51, ... 255):
    PARA cada valor del verde (0, 51, ... 255):
        PARA cada valor del azul (0, 51, ... 255):
            --> Enciende el LED RGB con esa mezcla.
            --> Escribe la mezcla en el Monitor serie.
            --> Espera 100 milisegundos.

Cuando los tres bucles terminan, loop() vuelve a empezar y el recorrido de colores se repite.

3. Mejóralo

Prueba a realizar algunas de las siguientes modificaciones al proyecto:

  1. Más colores: Cambia las constantes del programa para que el LED RGB recorra muchos más colores y comprueba cuánto dura ahora la vuelta completa.

    Pista: cuanto más pequeño sea paso, más valores toma cada color y más combinaciones hay. Para que cada color llegue justo a 255, elige un paso que divida exactamente a 255, como 85, 51, 17, 15 o 5. Si hay muchos colores, baja también la espera para que la vuelta no dure demasiado.

  2. De rojo a azul: Haz que el LED RGB pase poco a poco del rojo al azul, pasando por los morados, y después vuelva del azul al rojo.

    Pista: basta con un for para cada sentido (no anidados). Mientras el azul sube, el rojo baja: si el azul vale valor, el rojo vale 255 - valor, así que entre los dos siempre suman 255. Usa un paso pequeño (5) y una espera corta (30) para que el cambio sea suave.

  3. Termómetro de colores: Usa el sensor de temperatura para que el LED RGB cambie de color según la temperatura: azul si hace frío (menos de 20 ºC), verde si la temperatura es agradable y rojo si hace calor (más de 28 ºC).

    Pista: lee la temperatura como en el proyecto El echidna dice la temperatura y usa if, else if y else, como en el medidor de luz del Interruptor crepuscular. Para cada color, da 255 al que quieres encender y 0 a los otros dos con analogWrite.