ELEKTRONIKA
Shield-A, učilo za programiranje mikroupravljača (13) Nastavljamo proučavati višebojne (RGB) svjetleće diode koje u razvojnom sustavu Shield-A nose oznake D8-D11 (Slika 36. iz prošlog nastavka). Razmatrali smo kako povezati njihovih 16 izvoda na optimalan način, a da bi se sačuvala mogućnost nezavisnog upravljanja crvenim, zelenim i plavim čipovima unutar tih dioda sa što manjim brojem izvoda mikroupravljača i ukazati na poteškoće koje pritom nastaju. Kada razvojni sustav Shield-A postavimo na pločicu Arduino Uno, izvodi svjetlećih dioda D8-D11 povežu se s izvodima mikroupravljača ATmega328P kao na shemi sa Slike 39. Prepoznajemo da se radi o spoju koji punu funkcionalnost postiže tek u multipleksiranom načinu rada. Izvodi PB0-PB3 mikroupravljača (8-11 u notaciji Arduino) služe za izbor diode, a PD5-PD7 (5-7 u notaciji Arduino) za izbor boje. Otpornici otpora 560 Ω ograničavaju struju kroz pojedini čip RGB-dioda na oko 6 mA. Ovdje još moramo prodiskutirati izbor vrijednosti tih otpornika. Na prvu bi se reklo, kako za najbolji balans između boja oni trebaju imati iste vrijednosti. Pod balansom smatramo da niti jedna boja nije primjetno većeg intenziteta od ostalih. Nažalost, to nije uvijek slučaj. Prvi je problem u tome što padovi napona na crvenom, zelenom i plavom čipu nisu jednaki: pad napona na crvenom čipu je oko 2 V, na plavom oko 2,8 V, a na zelenom negdje između tih vrijednosti. Zbog toga će, pri naponu napajanja od 5 V, struja kroz crveni čip biti 36% jača od struje kroz plavi čip. Pa čak i da su te struje jednake, postoji i drugi, još veći problem: intenziteti svjetlosti koje kod iste struje emitiraju crveni, zeleni i plavi čip nisu jednaki; kod jeftinih “no-name” RGB-dioda mogu se i jako razlikovati. Zato ćemo optimalne vrijednosti otpornika najbolje odabrati eksperimentalno, pomoću jednostavnog sklopa sa Slike 40. Diode na razvojnom sustavu najčešće ćemo promatrati iz male udaljenosti, pa ne želimo da prejako svijetle. Zato ćemo za početak odabrati za Rr-, Rg- i Rb-otpornike otpora 2,2 kΩ, kod kojih je struja kroz čipove oko 1 mA. Uključimo
24
sve tri sklopke i, ako smo dobili (približno) bijelu svjetlost željenog intenziteta, postigli smo što tražimo. Češći će slučaj biti da je neka boja jače izražena i onda treba povećati otpor njenog otpornika. U mom slučaju, crvena i plava bile su dobro izbalansirane od samog početka, ali je zelena bila toliko intenzivna da sam njen otpornik morao povećati na 11 kΩ! Ovo se ne smije shvatiti kao generalna preporuka, nego se treba malo potruditi oko optimalnog izbora: moramo postići da su sve tri boje, kada ih uključujemo jednu po jednu, “na oko” približno istog intenziteta, da se kombinacijama dviju boja dobiju lijepa narančasta, ljubičasta i modrozelena te da je, kad se uključe sve tri boje, svjetlost što sličnija bijeloj. Kada smo odabrali optimalne vrijednosti otpornika, podijelimo ih s četiri (zbog multipleksiranja srednja vrijednost struje kroz pojedinu diodu je četvrtina maksimalne struje!) i ugradimo na Shield-A. Na originalnoj tiskanoj pločici, Rr ima oznaku R11, Rb = R12, a Rg = R13. U mom konkretnom slučaju, za R11 i R12 odabrao sam otpornike otpora 470 Ω, dok sam za R13 ugradio 2,7 kΩ. Kod drugog tipa RGB-diode zelena boja bila je manje naglašena pa je kod nje optimalna vrijednost “zelenog” otpornika R13 bila 1 kΩ. Vrijedi se potruditi oko izbora vrijednosti ovih otpornika, jer o dobrom balansu boja ovisi konačni doživljaj!
