Electronische Kameleon: Arduino Nano RGB LED & Kleurensensor Project

Onderdelen en benodigdheden

Apps en online services

• Arduino IDE

Over dit project

Heb je je ooit afgevraagd hoe een kameleon zijn kleur verandert aan de hand van de omgevingskleuren? Er is iets genaamd Melanocyte Stimulating Hormone (MSH). Als je dieper in wilt duiken, volg dan deze link. Maar verhalen aan de kant, ik wilde een ambientverlichtingssysteem bouwen of iets wat op een kameleon lijkt. Dit ziet er cool uit en helpt ook de ogen. Ik had een NeoPixel LED-strip en een reserve kleurensensor liggen. Dus bouw ik mijn eigen elektronische kameleon met een Arduino (de microcontroller voor iedereen) als brein.

Stap 1: Wat je nodig hebt

• Arduino Nano (elke Arduino werkt)
• Kleurensensor TCS3200
• NeoPixel LED-strip
• Draadbruggen en voeding

Stap 2: Korte uitleg van de onderdelen

Arduino: De microcontroller die de RGB-kleurgegevens van de TCS3200 ontvangt en het bijbehorende PWM-signaal genereert om de kleur van de NeoPixel LED's te sturen.
TCS3200 Kleurensensor: Deze sensor bevat een array van fotodioden die verschillend reageren op verschillende kleuren. Hierdoor geeft de sensor de kleur van het invallende licht weer. Deze data kan gebruikt worden om die kleuren na te bootsen.
NeoPixel LED: Deze kan veel kleuren genereren op basis van het ontvangen signaal. De IC heet WS2812B.

Stap 3: Alles verbinden

De verbinding moet zo gemaakt worden dat de Arduino de data van de 4 verschillende fotodioden in de TCS3200 kan uitlezen. Vervolgens worden die waarden als data doorgegeven aan de NeoPixel LED's om dezelfde kleur te reproduceren. De 4 fotodioden op de sensor zijn gevoelig voor 4 verschillende kleurcombinaties. Deze produceren stroomsignalen die worden omgezet in frequentiesignalen (I-naar-F conversie). De Arduino leest dit in en stuurt het door naar de NeoPixel LED's. Ik ga niet diep in op de werking van de sensor; dit is te begrijpen via de datasheets van de TCS3200.

Stap 4: Programmeren

De code voor dit project vind je hier op GitHub. Download en pak het bestand uit om de benodigde bibliotheken en code te vinden. Zet de bibliotheken in de libraries-map van de Arduino IDE. Compileer de code en upload het. De code is redelijk zelfverklarend. Ik verbeter mijn codeer vaardigheden door naar andermans code te kijken. Suggesties om de code te optimaliseren zijn altijd welkom.

Stap 5: En... het werkt!

Hier is het resultaat. Het replicateert nu elke kleur die je de sensor voor houdt. Goede toepassingen zijn:

1. Ambientverlichting voor TV's en PC's, vermindert oogmoeheid door de dominante kleur op je scherm na te bootsen.
2. Kamerverlichting
3. Stemmingverlichting
4. Je kunt een kameleon 3D-printen en alle elektronica erin verwerken om een echte 3D-gekleurde kameleon te maken.

Stap 6: Werkende video

Bekijk de werkende video hier.