Eine genaue und drahtlose Steuerung der Farbbalance von LEDs und die RGBA-Farbmischung lassen sich mit einem 8-Bit-Mikrocontroller und einem Bluetooth-4.1-Low-Energy-Modul (BLE) realisieren, welche die Steuerung des roten, grünen, blauen und Alpha-Farbraums (RGBA) übernehmen. Das in Bild 1 gezeigte Demoboard enthält vier LEDs – je eine für Rot, Grün, Blau und Bernsteingelb (Amber). Die Helligkeit jeder dieser LEDs wird über das Tastverhältnis eines Pulsbreiten-Modulations-Signals (PWM) gesteuert.

Bild 1: Das Demoboard für die RGBA-Farbmischung enthält vier LEDs in den Farben Rot, Grün, Blau und Bernstein.

Bild 1: Das Demoboard für die RGBA-Farbmischung enthält vier LEDs in den Farben Rot, Grün, Blau und Bernstein. Microchip

Ein PIC16F1579-Mikrocontroller von Microchip übernimmt dabei die Aufgabe der Steuerung. Er besitzt vier 16-Bit-PWMs zur Ansteuerung der LEDs und ermöglicht eine genaue Kontrolle der Intensität jeder einzelnen LED-Farbe sowie eine Mischung der unterschiedlichen RGBA-Helligkeitswerte zur Bildung verschiedener Farben. Mit kapazitiver, berührungsempfindlicher mTouch-Sensortechnik lassen sich zwei kapazitive und berührungsempfindliche Schieberegler nutzen. Ein auf dem Board integriertes RN4020-Bluetooth-Modul empfängt die PWM-Werte von einer Android-Mobil-Anwendung oder von einem Desktop-Programm per BLE-Datenkommunikation. Die Stromversorgung des Boards geschieht durch eine 1,5-V-AAA-Batterie.

Farb-Tuning

Vielfältige Faktoren können zu Variationen des von den LEDs erzeugten Lichts führen. Die in Lumen gemessene Helligkeit variiert für LEDs unterschiedlichen Typs sowie zwischen LEDs des gleichen Typs. Bei Farb-LEDs unterscheidet sich die spezifische, als Farbwert gemessene Farbe von einer LED zur nächsten. Kleine Chargen von LEDs einer bestimmten Marke wurden zur Erstellung eines Helligkeits- und Farbwert-Profils ausgemessen und diese dann als typische Werte im Hardware-Design sowie in den Farbwert-Berechnungen der Software verwendet. Diese Vorgehensweise wird auch Color Tuning oder Farb-Tuning genannt. Die Widerstandswerte wurden so festgelegt, dass jede Farbe den gleichen Helligkeitswert in Lumen erzeugt, wobei die LED-Serienwiderstände bei 820 Ω für Rot, 400 Ω für Blau, 500 Ω für Grün sowie 500 Ω für Bernstein liegen.

 

Details über die Betriebsarten des RGBA-Boards erfahren Sie auf der nächsten Seite.

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