三基色（RGB）LED

更新: 4/10/2025 字数: 0 字 时长: 0 分钟

在前一节中，我们了解了如何点亮和控制单色的 LED。在本节中，我们将学习如何用 RGB LED 产生任意颜色。

准备

硬件	说明	图片
创意盒平台
三基色LED	淘宝购买链接
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电源信号模块	可选，根据您所购买的三基色LED的电压要求而定是否需要该模块

视频讲解

三基色LED

【画面】LOGO 【旁白】赛灵森创意盒，一站式电子DIY创意平台。

【画面】文字：三基色LED灯 【旁白】接下来，我们将为您介绍如何利用创意盒控制三基色LED灯。

【画面】三基色LED灯 【旁白】三基色LED灯里集成了三个单色LED，分别是红色，绿色和蓝色，通过这三种颜色的亮度组合，您可以创造出更多的颜色。

操作步骤 【画面】硬件连接视频 【旁白】R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色，GND代表地 【旁白】使用杜邦线将创意盒的排针的第一个信号引脚和红色引脚连接，第二个信号引脚和绿色引脚连接，第三个信号引脚和蓝色引脚连接，连接创意盒和三基色LED的地。

【画面】使用三基色LED应用 【旁白】打开创意盒控制台，选择加载应用，选择灯光类应用并加载三基色LED应用。打开该应用，选择红色，绿色和蓝色和创意盒的连接引脚，输入。

【画面】控制LED画面 【显示文字】以该应用为例，您可以开发出单色LED的专属应用，助您快速实现电子创意。

连接

引脚

RGB LED 有四根引脚。其中短的三根引脚，分别控制三种颜色；而最长的那根引脚，则是公用的。如果是共阳（Common Anode）型，最长的引脚就是公共正极，需要连接到+5V 电源上。如果是共阴（Common Cathode）型，最长的引脚就是公共负极，需要接地。

但是哪个引脚代表哪个颜色？拿起 RGB LED，使最长的引脚靠左边。从左到右，引脚分别为：红色、公共负极或正极、绿色、蓝色。

使用

如何改变颜色

接下来我们来看下如何通过开发板，来改变 LED 的颜色。

以下的测试代码将循环显示红色、绿色、蓝色、黄色、紫色和青色。Arduino 有一个 analogWrite 函数，你可以将其用于带有~标记的引脚，输出可变的功率到相应的 LED。

原理

不同颜色的由来

乍一看，RGB LED 和普通的 LED 没啥区别。但其实，它的内部集成了三种不同颜色的发光元素：红色（Red）、绿色（Green）和蓝色（Blue），就好像把三个不同颜色的 LED 封装在了一起。通过控制每个单独 LED 的亮度，就可以混合出几乎任何颜色。

从红绿蓝到任意颜色

红、绿和蓝可以混合出任意颜色，是因为人眼对光的感知方式与光的三原色（红、绿、蓝）有关。

人眼中有三种视锥细胞，它们对光的感知分别对应红、绿和蓝色。当这三种光同时存在时，它们被混合在一起，我们的大脑会对这些光的强度进行加权组合，从而产生我们看到的颜色。

通过调整红、绿和蓝三种光的强度，我们可以控制它们在视锥细胞中的刺激，从而产生不同的视觉效果。例如，当红、绿、蓝三种光的强度均匀相等时，我们看到的是白光。如果我们只点亮红光和绿光，而关闭蓝光，我们就会看到黄色。通过适当地调整三种光的强度，我们可以创造出各种颜色，从而实现颜色的混合和变化。

调整每种颜色的亮度

要想得到某种特定的颜色，就需要调整红绿蓝三种原色的亮度。

在前一节中，我们了解到，调节电阻的大小，可以改变 LED 的亮度。所以控制颜色的传统方法，是在三个 LED 引脚上接上不同阻值的电阻，以此来控制电流大小，从而改变每种颜色的亮度。

但这种方法操作比较繁琐。我们可以直接利用开发板中的 PWM 功能，实现这个效果。

PWM

脉宽调制（Pulse Width Modulation，简称 PWM）是一种功率控制技术，广泛应用于各种电子设备和系统中，包括 LED 调光、电机速度控制、音频信号发生器等。

PWM 是通过在一个周期内改变信号的高电平时间来实现的。周期是指从一个脉冲的开始到下一个脉冲的开始所经历的时间。

通过改变脉冲的高电平时间，我们可以控制输出信号的平均功率。如果高电平时间占整个周期的很小一部分，那么输出信号的平均功率就会很低，设备会接收到较低的电力，从而降低亮度或速度。如果高电平时间占整个周期的很大一部分，那么输出信号的平均功率就会很高，设备会接收到更多的电力，从而增加亮度或速度。

在我们的开发板上，也可以运用 PWM 来控制每个 LED 的亮度。下图表显示了开发板上一个 PWM 引脚的信号：

每隔一个周期，PWM 引脚将产生一个脉冲。这个脉冲的长度由'analogWrite'函数控制。所以'analogWrite(0)'将不会产生任何脉冲，而'analogWrite(255)'将在整个周期内持续保持高电位，就好像直接连接了 5V 电源。

我们可以通过改变输入'analogWrite'函数的值，来控制输出脉冲的长度。比如，如果输出脉冲仅占 5%的周期，那么 LED 只能接收到全功率的 5%；如果输出脉冲占 90%的周期，那么 LED 可以接收到 90%的功率。

由于 PWM 的周期很短（大致 1/500 秒），肉眼无法观测到 LED 的开关状态，所以对我们来说，脉冲越短，LED 看起来越暗。我们就是通过这种方式来控制三个 LED 的亮度的。