LED RGB: todo lo que necesitas saber sobre este componente

LED RGB

Existen muchos tipos de diodos semiconductores en el mercado, y dentro de ellos existe un tipo particular como son los de tipo LED (Light-Emitting Diode). Estos tipos pueden emitir luz, pero no todos son idénticos. Los fabricantes juegan con distintas composiciones del material semiconductor para que emitan luces de distintos colores. Además, existe el LED RGB, que usa varias combinaciones de LED para poder emitir luz en diferentes colores.

Por tanto, si quieres crear un proyecto en el que un LED monocolor no es suficiente, con los LEDs RGB podrás conseguir maravillosos efectos de luz multicolor. Y no son muy diferentes a los LEDs convencionales, por lo que podrás integrarlos con tu placa Arduino o en otros proyectos electrónicos de una forma muy simple.

RGB

Espectro de luz RGB

RGB (Red Green Blue) representan a los colores rojo, verde y azul. Es una composición de colores muy típica que habrás escuchado en multitud de ocasiones en el mundo de la electrónica. Además, debes saber que con solo esos tres colores se pueden formar otros muchos colores, ya que son los primarios. Por eso los cartuchos de las impresoras y los toners son de cian, magenta y amarilllo (CMYK), y haciendo mezclas junto con el negro, se pueden conseguir otros muchos tonos y colores diferentes.

En el caso de la luz LED pasa algo similar, pudiendo usar diferentes luces a partir de esos tres colores primarios para conseguir otras muchas combinaciones que van más allá del monocolor de los LEDs tradicionales. De  hecho, muchos tipos de pantallas y dispositivos electrónicos usan esta combinación para mostrar imágenes.

El LED RGB

LED RGB pines

El LED RGB es un tipo especial de diodo LED que se compone por varias matrices LEDs simples como las que se encuentran en otros LEDs monocolor. De esa forma, pueden emitir en estos tres colores primarios, generando así todo tipo de efectos y colores diferentes (incluso el blanco combinando el rojo, verde y azul a la vez) tan solo controlando una de las patillas de estos componentes.

Los 3 diodos LED empaquetados en un mismo encapsulado es capaz de producir toda esta gama de colores. Tiene un pinout algo diferente a los LEDs convencionales, ya que incluyen 3 pines, uno por cada color (cátodos o +) y otro más adicional común a todos, el ánodo (-). Por lo demás no tiene demasiado misterio…

Colores y materiales semiconductores

Lo que sí es interesante que conozcas es que gracias al tipo de semiconductor se pueden conseguir diferentes colores. Es eso lo que diferencia a los LEDs rojos de los verdes, amarillos, azules, y otros tonos. Los investigadores han ido combinando diferentes materiales hasta lograr conseguir todos los colores que existen actualmente en el mercado. Por ejemplo:

  • IR: los diodos LEDs infrarrojos usan GaAs o AlGaAs como materiales para emitir en esta longitud de onda IR.
  • Rojo: en los LEDs de luz colorada se usa el AlGaAs, GaAsP, AlGaInP y el GaP.
  • Naranja: se usan materiales semiconductores como el GaAsP, AlGaInP, GaP con algunas variaciones.
  • Amarillo: puede ser una composición similar a la anterior, como GaAsP, AlGaInP y GaP para emitir en una longitud de onda del espectro electromagnético correspondiente al amarillo.
  • Verde: para emitir en esta longitud de onda, se necesitan materiales especiales como el GaP, AlGaInP, AlGaP, InGaN / GaN.
  • Azul: en este caso se usan semiconductores y dopantes basados en materiales como el ZnSe, InGaN, SiC, etc.
  • Violeta: se crea a partir de InGaN.
  • Púrpura: se usan LEDs duales de azul y rojo para conseguir este color. Incluso se usa plástico de este color con luz LED blanca interna para dar este efecto.
  • Rosa: no existe material para este color, lo que se hace es combinar dos LEDs de diferentes colores para conseguir este color, como el rojo con amarillo, etc.
  • Blanco: es el que ha dado lugar a las actuales bombillas LEDs, con colores blanco puro o blanco cálido. Para ello se usan LEDs azules o UV con fóscoro amarillo para el blanco puro, o fósforo naranja para el blanco cálido.
  • UV: el espectro ultravioleta se puede conseguir con diversos materiales como el InGaN, Diamante, BN, AlN, AlGaN, AlGaInN.

Integración con Arduino

Arduino con LED RGB

Si quieres usar el LED RGB con Arduino, puedes comenzar por crear el anterior esquema de la imagen. Es muy simple, tan solo debes usar el LED RGB y una resistencia para el ánodo como se hace con los LEDs, y conectarlo a los pines digitales que quieras de tu placa Arduino. La conexión debe ser la siguiente:

  • Pin largo: el pin más largo del LED RGB debes conectarlo al pin GND de Arduino, ya que es el que viene marcado como -, y es el ánodo común. Aquí es donde irá conectada la resistencia de 330 ohmios entre el pin del diodo y la placa de Arduino.
  • Rojo: es el pin que hay en solitario al otro lado del pin largo. Este lo puedes conectar a cualquier patilla que quieras.
  • Verde: es el que hay justo al lado del largo, pero al lado contrario del rojo. También puedes conectarlo a cualquier patilla digital de Arduino.
  • Azul: es el que hay junto al verde, en el extremo opuesto al rojo. Haz lo mismo con él para poderlo controlar desde una salida de Arduino.
Aunque puedes usar los pines que quieras, es mejor que uses los PWM para poder jugar con la señal…

Tras esta conexión básica, ya podrás comenzar con la programación del sketchs teniendo en cuenta los pines en los que has conectado cada patilla. En Arduino IDE puedes generar un pequeño código fuente que podrás cargar a tu placa Arduino para comenzar a probar como 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);
   }

Con este código simple podrás ver que primero se enciende en color rojo, luego pasa a verde, luego azul, después se apaga y luego volvería a comenzar el bucle. Cada luz permanece durante 1 segundo (1000ms). Puedes alterar el orden, los tiempos, y los valores que hay dentro de los paréntesis para conseguir más colores combinando. Pòr ejemplo:

  • El primer valor se corresponde con el rojo y lo puedes varia de 0 a 255, siendo 0 nada de rojo y 255 el máximo.
  • El segundo valor corresponde al verde, con valores de 0-255 igual que el anterior.
  • El tercer es para el azul, ídem a los anteriores.

Para ayudarte a conseguir otros colores concretos, puedes usar esta página web. En ella aparece una app en la que podrás elegir la gama de color que quieras moviendo el cursor de los colores a donde necesites. Fíjate en los valores de R, G y B, si los replicas en tu programa de Arduino IDE podrás crear el color que quieras al igual que haces en esta web o en programas como Paint, Pinta, GIMP, etc. Por ejemplo, para conseguir un verde llamativo, puedes usar los valores 100,229,25.

Color verde llamativo RGB

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