用樹莓派實現RGB LED的顏色控制 

RGB色彩模式是工業界的一種顏色標準，是通過對紅(R)、綠(G)、藍(B)三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的，RGB即是代 表紅、綠、藍三個通道的顏色，這個標準幾乎包括了人類視力所能感知的所有顏色，是目前運用最廣的顏色系統之一。RGB色彩模式使用RGB模型為影象中每一個畫素的RGB分量分配一個0~255範圍內的強度值。RGB影象只使用三種顏色，就可以使它們按照不同的比例混合，從而得到各種各樣的顏色。

    在實際的控制中，往往通過PWM來實現LED亮度（顏色深度）的控制。

    樹莓派只有一路硬體PWM輸出（GPIO1），可是要實現RGB LED的控制，需要

我用的RGB LED是共陰極的，與樹莓派的連線方式如下：

Raspberry Pi                 RGB LED module

GPIO0--------------------------------------R

                                     GPIO1  -------------------------------------

GPIO2--------------------------------------  B

GND----------------------------------------  ‘-’

實物圖如下：

原始碼：

#include <wiringPi.h>
#include <softPwm.h>
#include <stdio.h>

#define uchar unsigned char

#define LedPinRed    0
#define LedPinGreen  1
#define LedPinBlue   2

void ledInit(void)
{
	softPwmCreate(LedPinRed,  0, 100);
	softPwmCreate(LedPinGreen,0, 100);
	softPwmCreate(LedPinBlue, 0, 100);
}

void ledColorSet(uchar r_val, uchar g_val, uchar b_val)
{
	softPwmWrite(LedPinRed,   r_val);
	softPwmWrite(LedPinGreen, g_val);
	softPwmWrite(LedPinBlue,  b_val);
}

int main(void)
{
	int i;

	if(wiringPiSetup() == -1){      //when initialize wiring failed,print message to screen
		printf("setup wiringPi failed !");
		return 1; 
	}

	ledInit();

	while(1){
		ledColorSet(0xff,0x00,0x00);   //red	
		delay(500);
		ledColorSet(0x00,0xff,0x00);   //green
		delay(500);
		ledColorSet(0x00,0x00,0xff);   //blue
		delay(500);

		ledColorSet(0xff,0xff,0x00);   //yellow
		delay(500);
		ledColorSet(0xff,0x00,0xff);   //pick
		delay(500);
		ledColorSet(0xc0,0xff,0x3e);
		delay(500);

		ledColorSet(0x94,0x00,0xd3);
		delay(500);
		ledColorSet(0x76,0xee,0x00);
		delay(500);
		ledColorSet(0x00,0xc5,0xcd);	
		delay(500);

	}

	return 0;
}
 

將此程式碼儲存為rgb.c。

編譯程式碼：

                    gcc  rgb.c  -o  rgb  -lwiringPi  -lpthread

執行程式碼：

     ./rgb

注意：

1，-lwiringPi選項：指明瞭要連結到wiringpi庫，因為softPwm的實現就在此庫；

2，-lpthread選項：因為softPwm的實現用了Linux的多執行緒機制，所以加這個編譯選項。

程式碼和演示視訊已分享到360雲盤：

以下是改進後的程式碼，編譯方式同上。

#include <wiringPi.h>
#include <softPwm.h>
#include <stdio.h>

#define LedPinRed    0
#define LedPinGreen  1
#define LedPinBlue   2

int colors[] = {0xFF0000, 0x00FF00, 0x0000FF, 0xFFFF00, 0x00FFFF, 0xFF00FF, 0xFFFFFF, 0x9400D3};

/******************************************************************************************
* 將一個數從一個區間線性對映到另一個區間，比如將0~100之間的一個數對映到0~255之間
******************************************************************************************/
int map(int x, int in_min, int in_max, int out_min, int out_max)   
{
	return (x -in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}

void ledInit(void)
{
	softPwmCreate(LedPinRed,  0, 100);  //create a soft pwm, original duty cycle is 0Hz, range is 0~100 
	softPwmCreate(LedPinGreen,0, 100);
	softPwmCreate(LedPinBlue, 0, 100);
}

void ledColorSet(int color)        //set color, for example: 0xde3f47
{
	int r_val, g_val, b_val;

	r_val = (color & 0xFF0000) >> 16;  //get red value
	g_val = (color & 0x00FF00) >> 8;   //get green value
	b_val = (color & 0x0000FF) >> 0;   //get blue value

	r_val = map(r_val, 0, 255, 0, 100);    //change a num(0~255) to 0~100
	g_val = map(g_val, 0, 255, 0, 100);
	b_val = map(b_val, 0, 255, 0, 100);
	
	softPwmWrite(LedPinRed,   100 - r_val);  //change duty cycle
	softPwmWrite(LedPinGreen, 100 - g_val);
	softPwmWrite(LedPinBlue,  100 - b_val);
}

int main(void)
{
	int i;

	if(wiringPiSetup() == -1){      //when initialize wiringPi failed, print message to screen
		printf("setup wiringPi failed !\n");
		return 1; 
	}

	ledInit();

	while(1){
		for(i = 0; i < sizeof(colors)/sizeof(int); i++){
			ledColorSet(colors[i]);
			delay(500);
		}
	}

	return 0;
}