LED RGB: tot el que cal saber sobre aquest component

Existeixen molts tipus de díodes semiconductors en el mercat, i dins d'ells hi ha un tipus particular com són els de tipus LED (Light-Emitting Diode). Aquests tipus poden emetre llum, però no tots són idèntics. Els fabricants juguen amb diferents composicions de l'material semiconductor perquè emeten llums de diferents colors. A més, hi el LED RGB, Que fa servir diverses combinacions de LED per poder emetre llum en diferents colors.

Per tant, si vols crear un projecte en el qual un LED monocolor no és suficient, Amb els LEDs RGB podràs aconseguir meravellosos efectes de llum multicolor. I no són molt diferents als LEDs convencionals, de manera que podràs integrar-los amb la teva placa Arduino o en altres projectes electrònics d'una forma molt simple.

RGB

RGB (Red Green Blue) representen els colors vermell, verd i blau. És una composició de colors molt típica que hauràs escoltat en multitud d'ocasions en el món de l'electrònica. A més, has de saber que amb només aquests tres colors es poden formar molts colors, ja que són els primaris. Per això els cartutxos de les impressores i els tòners són de cian, magenta i amarilllo (CMYK), i fent barreges juntament amb el negre, es poden aconseguir molts tons i colors diferents.

En el cas de la llum LED passa una cosa similar, podent usar diferents llums a partir d'aquests tres colors primaris per aconseguir moltes combinacions que van més enllà de l'monocolor dels LEDs tradicionals. De fet, molts tipus de pantalles i dispositius electrònics fan servir aquesta combinació per mostrar imatges.

El LED RGB

El LED RGB és un tipus especial de díode LED que es compon per diverses matrius LEDs simples com les que es troben en altres LEDs monocolor. D'aquesta forma, poden emetre en aquests tres colors primaris, generant així tota mena d'efectes i colors diferents (fins i tot el blanc combinant el vermell, verd i blau alhora) tan sols controlant una de les patilles d'aquests components.

Els 3 díodes LED empaquetats en un mateix encapsulat és capaç de produir tota aquesta gamma de colors. Té un pinout alguna cosa diferent als LEDs convencionals, ja que inclouen 3 pins, un per cada color (càtodes o +) i un altre més addicional comú a tots, l'ànode (-). Per la resta no té massa misteri ...

Colors i materials semiconductors

El que sí que és interessant que coneguis és que gràcies a l' tipus de semiconductor es poden aconseguir diferents colors. És això el que diferencia els LEDs vermells dels verds, grocs, blaus, i altres tons. Els investigadors han anat combinant diferents materials fins a aconseguir aconseguir tots els colors que hi ha actualment al mercat. Per exemple:

• IR: Els díodes LEDs infrarojos usen GaAs o AlGaAs com materials per a emetre en aquesta longitud d'ona IR.
• vermell: En els LEDs de llum vermella s'usa el AlGaAs, GaAsP, AlGaInP i el GaP.
• Taronja: S'usen materials semiconductors com el GaAsP, AlGaInP, GaP amb algunes variacions.
• groc: Pot ser una composició similar a l'anterior, com GaAsP, AlGaInP i GaP per emetre en una longitud d'ona de l'espectre electromagnètic corresponent a l'groc.
• Verd: Per emetre en aquesta longitud d'ona, es necessiten materials especials com el GaP, AlGaInP, AlGaP, InGaN / GaN.
• blau: En aquest cas es fan servir semiconductors i dopants basats en materials com el ZnSe, InGaN, SiC, etc.
• Violeta: Es crea a partir de InGaN.
• porpra: S'usen LEDs duals de blau i vermell per aconseguir aquest color. Fins i tot es fa servir plàstic d'aquest color amb llum LED blanca interna per donar aquest efecte.
• Rosa: No hi ha material per a aquest color, el que es fa és combinar dos LEDs de diferents colors per aconseguir aquest color, com el vermell amb groc, etc.
• Blanc: És el que ha donat lloc a les actuals bombetes LEDs, amb colors blanc pur o blanc càlid. Per a això es fan servir LEDs blaus o UV amb fóscoro groc per al blanc pur, o fòsfor taronja per al blanc càlid.
• UV: L'espectre ultraviolat es pot aconseguir amb diversos materials com el InGaN, Diamant, BNV, aln, Algan, AlGaInN.

Integració amb Arduino

Si vols utilitzar el LED RGB amb Arduino, Pots començar per crear l'anterior esquema de la imatge. És molt simple, tan sols has de fer servir el LED RGB i una resistència per l'ànode com es fa amb els LEDs, i connectar als pins digitals que vulguis de la teva placa Arduino. La connexió ha de ser la següent:

• Pin llarg: El pin més llarg de l'LED RGB has connectar-lo a el pin GND d'Arduino, ja que és el que ve marcat com -, i és l'ànode comú. Aquí és on anirà connectada la resistència de 330 ohms entre el pin de l'díode i la placa d'Arduino.
• vermell: És el pin que hi ha en solitari a l'altre costat de el pin llarg. Aquest el pots connectar a qualsevol patilla que vulguis.
• Verd: És el que hi ha just a costat de l'llarg, però a la banda contrària de l'vermell. També pots connectar-lo a qualsevol patilla digital d'Arduino.
• blau: És el que hi ha al costat de l'verd, a l'extrem oposat a l'vermell. Fes el mateix amb ell per poder-lo controlar des d'una sortida d'Arduino.

Després d'aquesta connexió bàsica, ja podràs començar amb la programació de l'sketchs tenint en compte els pins en els que has connectat cada patilla. en Arduino IDE pots generar un petit codi font que podràs carregar al teu placa Arduino per començar a provar com funciona el LED RGB:

void setup()
   {
       for (int i =9 ; i<12 ; i++)
            pinMode(i, OUTPUT);
   }

void Color(int R, int G, int B)
    {     
        analogWrite(9 , R);   // Rojo
        analogWrite(10, G);   // Verde
        analogWrite(11, B);   // Azul
    }

void loop()
   {    Color(255 ,0 ,0);
        delay(1000); 
        Color(0,255 ,0);
        delay(1000);
        Color(0 ,0 ,255);
        delay(1000);
        Color(0,0,0);
        delay(1000);
   }

Amb aquest codi simple podràs veure que primer s'encén en color vermell, després passa a verd, després blau, després s'apaga i després tornaria a començar el bucle. Cada llum roman durant 1 segon (1000ms). Pots alterar l'ordre, els temps, i els valors que hi ha dins dels parèntesis per aconseguir més colors combinant. Pòr exemple:

• El primer valor es correspon amb el vermell i el pots varia de 0 a 255, sent 0 gens de vermell i 255 el màxim.
• El segon valor correspon a el verd, amb valors de 0-255 igual que l'anterior.
• El tercer és per al blau, ídem als anteriors.

Per ajudar-te a aconseguir altres colors concrets, pots utilitzar aquesta pàgina web. En ella apareix una app en la qual podràs triar la gamma de color que vulguis movent el cursor dels colors a on necessitis. Fixa't en els valors de R, G i B, Si els repliques en el teu programa d'Arduino IDE podràs crear el color que vulguis a l'igual que fas en aquesta web o en programes com Paint, Pinta, GIMP, etc. Per exemple, per aconseguir un verd cridaner, pots utilitzar els valors 100,229,25.

Per a la Més informació sobre l'ús d'Arduino IDE o de la programació, pots descarregar el nostre curs en PDF gratuït...