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RGB-LED-Fader

Benötigtes Material Amazon Link
RGB-LEDs 5mm
Leiterplatte oder Lochrasterplatine
Arduino Nano (oder anderer Mikrocontroller mit 3 PWM-Ausgängen)
3x NPN Transistoren (z.B. BC547) (optional, wenn mehrere LEDs parallel angesteuert werden müssen)
3x Vorwiderstände (je nach Typ der LED)

Die Theorie

Eine RGB-LED beinhaltet 3 LED-Chips (rot, grün, blau). Mit Hilfe von Pulse-width-Modulation (genaueres siehe hier) können die einzelnen Farben in unterschiedlichen Helligkeiten mit maximal 256 Abstufungen leuchten. Steuert man jetzt zwei oder drei der Grundfarben gleichzeitig an, so vermischen sich diese und ergeben bis zu 16.777.216 (256x256x256) unterschiedliche Farben. Dies ist natürlich nur ein theoretisches Rechenbeispiel. In Wirklichkeit kann das menschliche Auge diese Vielzahl an Farben nicht exakt unterscheiden.

Die Schaltung

Die Schaltung ist denkbar einfach aufgebaut. Man nehme eine RGB-LED (mit 4 Beinen) und berechne mit dem vorhanden Datenblatt den Vorwiderstand für alle 3 Farben. In meinem Fall sind es 150 Ohm für rot und jeweils 100 Ohm für grün und blau.

Als Steuereinheit wird hier ein Arduino Nano verwendet. Es kann aber jeder beliebige Mikrocontroller verwendet werden, der eine PWM-Funktion unterstützt. Aus dem Datenblatt der LED ist abzulesen, ob der gemeinsame Pin mit 5V (gemeinsame Anode) oder mit GND (gemeinsame Kathode) verbunden werden muss. Die anderen Pins werden mit den zuvor ausgerechneten Vorwiderständen mit den PWM-Pins des Arduinos verbunden.

Programmieren des Mikrocontrollers

Um sich klar zu machen, wie man die einzelnen Pins der LED genau ansteuern muss, um einen möglichst sanften Übergang der einzelnen Farben zu erreichen, hilft dieses Bild.

Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:HSV-RGB-comparison.svg

Wir starten mit der Farbe rot, die mit voller Leuchtkraft strahlt. Danach schalten wir langsam mit Hilfe einer for-Scheife die Farbe grün hinzu. Ist diese auf voller Leistung, wird die rote Farbe langsam abgeschalten. Der weitere Verlauf ist mit Hilfe der obigen Grafik ganz gut erkennbar.

Benötigtes Material Amazon Link
Glasscheibe (oder Plexiglasscheibe) 4mm
Buchenleimholzplatte
10x RGB-LEDs 5mm
Leiterplatte oder Lochrasterplatine
Arduino Nano (oder anderer Mikrocontroller mit 3 PWM-Ausgängen)
3x NPN Transistoren (z.B. BC547)
3x Widerstände 1kOhm
2x Widerstände 150 Ohm
1x Widerstand 100 Ohm
(Kipp-)Schalter
Etwas Öl (Sonnenblumenöl ist ausreichend)
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Glasscheibe (oder Plexiglasscheibe) 4mm
Buchenleimholzplatte
10x RGB-LEDs 5mm
Leiterplatte oder Lochrasterplatine
Arduino Nano (oder anderer Mikrocontroller mit 3 PWM-Ausgängen)
3x NPN Transistoren (z.B. BC547)
3x Widerstände 1kOhm
2x Widerstände 150 Ohm
1x Widerstand 100 Ohm
(Kipp-)Schalter
Etwas Öl (Sonnenblumenöl ist ausreichend)

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