Raspberry Pi - LED - Fade (Abdimmen)
Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie einen Raspberry Pi programmieren, um eine LED zu dimmen (fade). Wir werden drei Beispiele durchgehen und die Unterschiede zwischen ihnen vergleichen:
- Wie man einen Raspberry Pi programmiert, um eine LED mit der time.sleep() Funktion zu dimmen
- Wie man einen Raspberry Pi programmiert, um eine LED mit der millis() Funktion zu dimmen
Hardware Erforderlich
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Kaufhinweis: Um den Verdrahtungsprozess zu vereinfachen, empfehlen wir die Verwendung des LED Module, das mit einem eingebauten Widerstand geliefert wird.
Über LED
Die LED Pinbelegung
Eine LED hat zwei Pins:
- Der Kathoden(-) Pin muss mit GND (0V) verbunden werden
- Der Anoden(+) Pin wird verwendet, um den Zustand der LED zu steuern
Wie es funktioniert
Sobald die Kathode(-) mit GND verbunden ist:
- Verbindet man GND mit der Anode(+), ist die LED AUS.
- Verbindet man VCC mit der Anode(+), ist die LED EIN.
- Das Erzeugen eines PWM-Signals an der Anode(+) stellt die Helligkeit der LED entsprechend dem PWM-Wert ein. Dieser Wert reicht von 0 bis 255, wobei höhere Werte die LED heller und niedrigere Werte sie dunkler machen.
- Wenn der PWM-Wert 0 ist, entspricht dies GND und die LED ist AUS.
- Wenn der PWM-Wert 255 ist, entspricht dies VCC und die LED ist vollständig EIN.
※ Notiz:
Bei den meisten LEDs muss ein Widerstand zwischen die Anode (+) und VCC geschaltet werden. Der Wert des Widerstands wird durch die Spezifikationen der LED bestimmt.
Raspberry Pi - LED dimmen
Einige der Pins am Raspberry Pi können programmiert werden, um ein PWM-Signal zu erzeugen. Um eine LED zu dimmen, können wir den Anoden(+) Pin der LED mit einem Pin am Raspberry Pi verbinden, die Kathode(-) mit Ground, und den Raspberry Pi programmieren, um ein PWM-Signal am Pin zu erzeugen.
Schaltplan
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Wenn Sie kein Steckbrett verwenden, verdrahten Sie es so:
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Um Ihren Verdrahtungsaufbau zu vereinfachen und zu organisieren, empfehlen wir die Verwendung eines Schraubklemmenblock-Shields für Raspberry Pi. Dieses Shield gewährleistet sicherere und besser verwaltbare Verbindungen, wie unten gezeigt:
Wie man programmiert
- Richten Sie einen digitalen Ausgang an einem Raspberry Pi Pin mit der GPIO.setup() Funktion ein.
- Zum Beispiel für Pin GPIO18:
- Stellen Sie die Helligkeit der LED ein, indem Sie ein PWM-Signal mit der pwm.ChangeDutyCycle() Funktion erstellen.
Die Helligkeit kann von 0 bis 100 reichen.
Raspberry Pi Code dimmt LED
Schnelle Schritte
- Stellen Sie sicher, dass Sie Raspbian oder ein anderes Raspberry Pi-kompatibles Betriebssystem auf Ihrem Pi installiert haben.
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit dem gleichen lokalen Netzwerk wie Ihr PC verbunden ist.
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit dem Internet verbunden ist, falls Sie Bibliotheken installieren müssen.
- Wenn Sie zum ersten Mal einen Raspberry Pi verwenden, sehen Sie wie Sie den Raspberry Pi einrichten
- Verbinden Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi, indem Sie den eingebauten SSH-Client unter Linux und macOS oder PuTTY unter Windows verwenden. Siehe wie Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi verbinden.
- Stellen Sie sicher, dass Sie die RPi.GPIO Bibliothek installiert haben. Falls nicht, installieren Sie sie mit folgendem Befehl:
- Erstellen Sie eine Python-Skriptdatei led_fade.py und fügen Sie den folgenden Code hinzu:
- Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Skript aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal ausführen:
- Überprüfen Sie die Helligkeit der LED.
Das Skript läuft in einer unendlichen Schleife kontinuierlich, bis Sie Ctrl + C im Terminal drücken.
Code-Erklärung
Schauen Sie sich die zeilenweise Erklärung in den Kommentaren des Quellcodes an!
※ Notiz:
Das obige Beispiel verwendet die time.sleep() Funktion, um einen Fade-In und Fade-Out Effekt zu erzeugen. Die time.sleep() Funktion lässt die LED jedoch ungleichmäßig dimmen und blockiert die Ausführung anderen Codes. In den kommenden Abschnitten werden wir lernen, wie man sanft ein- und ausblendet, ohne anderen Code zu blockieren, indem wir die millis() Funktion verwenden.
Wie man LED in einem Zeitraum ein-/ausblendet ohne time.sleep() zu verwenden
Schnelle Schritte
- Erstellen Sie eine Python-Skriptdatei led_fade.py und fügen Sie den folgenden Code hinzu:
- Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Skript aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal ausführen:
- Überprüfen Sie die Helligkeit der LED.
Video Tutorial
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