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[作品案例] 颜色的合成与分解演示器

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发表于 2020-10-4 02:20:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 luyi 于 2020-10-8 17:19 编辑

作者:卢展昌
单位:桂平市浔州高级中学
一、作品介绍
      本作品制作的是一个颜色的合成与分解演示器,它主要是由开发板、RGB灯和三个旋转开关组成的。开发板也称之为主控板,是整个教具的核心控制器。这里采用掌控板板作为核心控制器。
      RGB灯是一个5mm的共阴极全彩LED灯,它可以分别发出红、绿、蓝三种基本颜色的光,也可以根据红、绿、蓝三种基本颜色不同搭配方式发出不同颜色的光。红绿蓝三种基本颜色可以分别用模拟值0-255来表示0表示不亮,255表示最亮。
      旋转电位器可以向开发板输送模拟信号。通过调节三个旋转电位器从而改变RGB灯的红绿蓝数值,改变数值范围是0-255,从而是RGB灯发出不同亮度,不同颜色的光。
教具外观是使用激光切割椴木板,然后拼接而成的一个长方形盒子,简单又大方。盒子上方预留一个直径4mm和三个直径6mm的圆孔,分别用于引出RGB灯和红、绿、蓝三个旋转电位器。
      视频演示如下所示

二、装置图(图1示意图,图2实物图)
1600929504670image.png
三、特点及用途
1、特点:本教具使用RGB全彩LED灯来显示颜色,通过调节红、绿、蓝三个旋转电位器,可以改变红、绿、蓝三种颜色的色值,从而使RGB全彩LED灯显示不同颜色。借用电子器件来演示使教学形象化,模拟现象更为科学、生动和有趣。
2、用途:本教具可模拟以下实验现象
⑴ 使用其中一个旋转电位器时,模拟显示单色光亮度变化。
⑵ 正向使用其中两个或三个旋转电位器时,模拟颜色的合成。
⑶ 反向使用其中两个或三个旋转电位器时,模拟颜色的分解。
四、器材清单
1600929593745image.png
五、制作方法
1.教具外观设计图纸
该教具使用LaserMaker软件设计外观图纸,然后使用激光切割椴木板拼接而成,其设计图纸及尺寸如下图3所示。
1600929658124image.png

2.电路连接图
该教具电路主要使用电络铁将旋转电位器、保护电阻、Arduino Nano开发板和RGB灯连接在一起。其主要部分旋转电位器连接电路图如下图4所示,RGB灯连接电路图如下图5所示。
1600929687291image.png
3.硬件制作
硬件制作主要使用电炉铁根据电路图焊接电路,然后使用热熔胶固定旋转电位器和RGB灯,最后拼接椴木结构。详细制作过程请见视频。
4.程序代码编写
该教具制作采用mind+软件编写代码实现颜色的合成与分解功能,
789789.jpg
六、使用方法
1. 将该演示器平放于桌面上,将所有旋转电位器调整最左端(保护电路)。
2. 使用Micro USB数据线连接5V电源。
3. 红绿蓝三原色单色实验
由左往右调节红色旋转电位器,即可观察RGB灯发出颜色由浅变深,大概变化为浅红色、红色、深红色。实验结束将红色旋转电位器调制最左边。同理,绿色和蓝色在实验时也会呈现由浅到深的变化过程。
4. 颜色合成实验
组合调节两个或三个旋转电位器,即可合成不同颜色。如黄色需要调节红色和绿色旋转电位器,紫色需要调节红色和蓝色旋转电位器,青色需要调节绿色和蓝色旋转电位器,白色需要调节红色、绿色和蓝色旋转电位器。旋转的角度不同合成的颜色也会不同。实验结束将所有旋转电位器调制最左边。
5. 颜色分解实验
颜色分解和颜色合成是一个相反的过程。例如,黄色分解出红色,需要关闭黄色旋转电位器;紫色分解出蓝色,需要关闭红色旋转电位器;白色分解出红色,需要关闭绿色和蓝色旋转电位器。实验结束将所有旋转电位器调制最左边。


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    发表于 2020-10-4 11:10:53 | 显示全部楼层
    老师您好,请别忘了署名和单位哦
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