Qué es el LED RGB: Circuito y funcionamiento

Un LED (diodo emisor de luz) es un dispositivo semiconductor que funciona según el principio de la electroiluminación. El término electroluminiscente se descubrió al combinar el carburo de silicio y un detector de bigote de gato en 1907 por H.J Round del Laboratorio Marconi. El primer uso de los LED comerciales fue para superar los inconvenientes de las lámparas incandescentes, los indicadores de neón y las pantallas de 7 segmentos. La principal ventaja de utilizar estos LEDs es que son de menor tamaño, tienen una mayor vida útil, una buena velocidad de conmutación, etc. Utilizando diferentes elementos semiconductores y cambiando sus propiedades de intensidad, podemos obtener LEDs monocolor en LEDs de diferentes colores, como LEDs azules y ultravioletas, LEDs blancos, OLEDs, otros LEDs blancos. El color de la luz puede determinarse en función del hueco energético del semiconductor. El siguiente artículo ilustra los LEDs RGB, una de las subcategorías de los LEDs blancos.

¿Qué es un LED RGB?

Definición: Un LED RGB es una luz blanca que se produce al mezclar 3 colores diferentes como el rojo, el verde y el azul. El objetivo principal de este patrón RGB es detectar, representar y mostrar imágenes en el sistema electrónico.

Estructura del LED RGB

La luz blanca puede generarse combinando 3 colores diferentes, como el verde, el rojo y el azul, o utilizando un material de fósforo. Este LED consta de 3 terminales (de color RGB) internos y un cable largo que puede ser catódico o anódico, como se muestra a continuación

Estos 3 LEDs se combinan para producir una luz de salida de un solo color, y cambiando la intensidad de los LEDs internos individuales, podemos conseguir cualquier color de salida deseado. Hay dos tipos de LEDs: de cátodo común o de ánodo común, similares a un LED de 7 segmentos.

Estructura de los LEDs de ánodo y cátodo común

La estructura del LED de ánodo y cátodo común consta de 4 terminales, donde el primer terminal es "R", el segundo terminal es "Ánodo +" o "Cátodo -", el tercer terminal es "G" y el cuarto terminal es "B", como se muestra a continuación

En una configuración de ánodo común, los colores se pueden controlar aplicando una señal de baja potencia o conectando a tierra los pines RGB y conectando el ánodo interior a un cable de alimentación positivo, como se muestra a continuación

En la configuración de cátodo común, los colores se pueden controlar aplicando una entrada de alta potencia a los pines RGB y conectando el cátodo interno a un cable de alimentación negativo, como se muestra a continuación

Ajustar el color de un LED RGB para interactuar con Arduino Uno

El color deseado se puede obtener del LED RGB mediante la técnica CCR - Recurso de Corriente Constante o PWM. Para conseguir un mejor resultado, utilizamos módulos PWM y Arduino Uno junto con un circuito de LEDs RGB.

Componentes utilizados

• Arduino Uno
• LED RGB con configuración de cátodo común
• resistencias de 100Ω 3 en número
• potenciómetros de 1kΩ 3 en números
• Los puentes son 3 en número.

Diagrama del PIN de Arduino Uno

El Arduino Uno consta de 14 pines de entrada y salida digital, 6 pines de entrada analógica, un pin USB, un resonador de 16 MHz, un cristal de cuarzo de 16 MHz, un conector de alimentación, un cabezal ICSP y un botón RST. Fuente de alimentación: el CI tiene una fuente de alimentación externa de hasta 12 V,

• Memoria: El microcontrolador ATmega 328 contiene 32KB de memoria, 2KB de SRAM y 1KB de EEPROM
• Pines serie: Los pines TX 1 y RX 0 se utilizan para la comunicación para transferir y recibir datos entre periféricos.
• Pines de interrupción externa: Los pines 2 y 3 son pines de interrupción externa que se activan cuando el reloj pasa a nivel alto o bajo.
• Pines PWM: Los pines PWM son 3, 5, 6, 9, 10 y 11 y proporcionan una salida de 8 bits
• Pines SPI: Pin 10,11,12,13
• Pin del LED: pin13, el LED se ilumina cuando este pin está alto
• Clavijas TWI: A4 y A5, ayudan a la comunicación
• Clavija AREF: clavija de referencia de tensión analógica
• Clavija RST: se utiliza para reiniciar el microcontrolador cuando es necesario.

Diagrama esquemático

Los tres potenciómetros se conectan a los pines A0, A1 y A2 del canal ADC del Arduino Uno. El ADC lee la tensión analógica a través del potenciómetro y, en función de la tensión obtenida, se puede ajustar la señal PWM con el Arduino Uno y controlar la intensidad del LED RGB con los pines D9 D10 D11 del Arduino Uno. El ajuste del color de este LED interconectado con el Arduino Uno puede hacerse de dos maneras, por el método del cátodo común o del ánodo común, como se muestra a continuación

Para entender el funcionamiento del LED RGB utilizando el Arduino Uno, el código del software es útil para comprender el circuito. Al ejecutar el código, podemos observar que el LED se ilumina con colores RGB.

Ventajas de los LEDs RGB

Las ventajas son las siguientes

• Ocupa menos espacio
• De menor tamaño
• Menos peso
• Mayor eficiencia
• Menos toxicidad
• El contrato de luz y el brillo son mejores que otros LEDs
• Buen mantenimiento del lumen.

Desventajas de los LEDs RGB

Las desventajas son

• El coste de producción es elevado
• Dispersión del color
• Desplazamiento del color.

Aplicaciones de los LEDs RGB

Las aplicaciones son las siguientes

• LCD
• CRT
• Iluminación interior y exterior
• Industrias del automóvil
• Se utilizan en aplicaciones móviles.

Por lo tanto, son una visión general de los LEDs RGB. Un LED es un dispositivo semiconductor que emite luz con una fuente de alimentación externa. Funciona según el principio de la electroluminiscencia. Hay diferentes tipos de LED, como los azules y ultravioletas, los blancos (LED RGB o LED con fósforo), los OLED y otros LED blancos. Al mezclar tres colores diferentes, como el azul, el verde y el rojo, se genera una luz blanca, este tipo de LED se llama LED RGB. Se pueden representar de dos maneras Ánodo común y Cátodo común. La función principal de los LEDs RGB es la detección, representación y visualización de imágenes en el sistema electrónico.