מה נלמד כאן
- מה הם שלושת צבעי היסוד של האור ולמה דווקא הם
- איך שלוש נוריות בתוך רכיב אחד יוצרות מיליוני צבעים
- איך מזהים את הרגליים של נורית RGB ומה זו הרגל המשותפת
- הבלוק RGB light ושלושת המספרים שלו
- לבנות מחזור צבעים שמתחלף לבד
איך במה אחת מייצרת כל צבע בעולם
הסתכלתם פעם על תאורה של הופעה? רגע אחד הבמה כחולה, אחר כך סגולה, אחר כך כתומה. או המקלדת של חבר שמאירה בכל הצבעים, או רצועת האור מאחורי הטלוויזיה.
מאחורי כל הצבעים האלה עומד רכיב אחד קטן: נורית RGB. השם הוא פשוט ראשי תיבות של שלושה צבעים — R ל-Red (אדום), G ל-Green (ירוק) ו-B ל-Blue (כחול).
זה כמו קופסת צבעים עם שלושה צבעים בלבד — ובכל זאת אפשר לערבב מהם כמעט הכול.
בשיעור הזה נחבר נורית כזאת ונגרום לה לעבור בין חמישה צבעים לבד, בלולאה.
הרכיבים
שלושת צבעי היסוד של האור
כמעט כל צבע בטבע אפשר לקבל מערבוב של אדום, ירוק וכחול בכמויות שונות. ולהיפך — כמעט כל צבע אפשר לפרק חזרה לשלושת אלה. לכן הם נקראים צבעי היסוד של האור.
תסתכלו על שלושת העיגולים בתמונה. איפה שהם חופפים — נוצר צבע חדש:
- אדום + ירוק = צהוב
- אדום + כחול = ורוד־סגול
- ירוק + כחול = תכלת
- שלושתם יחד = לבן
💡 זה שונה ממה שלמדתם בשיעור אמנות! בצבעי גואש, ככל שמערבבים יותר צבעים מתקרבים לחום ולשחור. באור זה הפוך: ככל שמוסיפים יותר אור — מתקרבים ללבן. בצבע מערבבים חומר, באור מוסיפים אנרגיה.
נורית RGB
נורית RGB נראית כמו נורית רגילה שקופה, אבל בתוכה מסתתרות שלוש נוריות נפרדות — אדומה, ירוקה וכחולה — צמודות זו לזו.
ולכן יש לה ארבע רגליים ולא שתיים:
| הרגל | לאן היא הולכת |
|---|---|
| Red | פין שמפעיל את הנורית האדומה |
| Green | פין שמפעיל את הנורית הירוקה |
| Blue | פין שמפעיל את הנורית הכחולה |
| GND | הרגל המשותפת — הכי ארוכה |
הרגל המשותפת היא החשובה. שלוש הנוריות חולקות אותה, והיא זו שמתחברת ל-GND. שלוש האחרות מקבלות כל אחת פין משלה מהלוח.
זה בדיוק כמו שלושה חדרים עם דלת יציאה משותפת: כל חדר נכנסים אליו מכניסה אחרת, אבל כולם יוצאים מאותה דלת.
עכשיו תחברו את זה למה שלמדנו בשיעור הקודם: אם נשלח לכל ערוץ PWM בעוצמה שונה, נקבל תערובת שונה — כלומר צבע שונה. אדום חזק וירוק חזק יחד נותנים צהוב. ירוק וכחול נותנים תכלת.
טבלת הצבעים
| הצבע | R | G | B |
|---|---|---|---|
| לבן | 255 | 255 | 255 |
| אדום | 255 | 0 | 0 |
| ירוק | 0 | 255 | 0 |
| כחול | 0 | 0 | 255 |
| צהוב | 255 | 255 | 0 |
| סגול | 80 | 0 | 80 |
שימו לב לשורה של הסגול: שני הערכים נמוכים (80 ולא 255). זה לא טעות — סגול הוא אדום וכחול חלשים. אם תשימו 255 ו-255 תקבלו ורוד בוהק במקום סגול עמוק.
החיבור
מה צריך: לוח ESP32, לוח ניסוי 400 נקודות, נורית RGB אחת, ושלושה נגדים של 220Ω.
למה שלושה נגדים? כי בתוך הרכיב יש שלוש נוריות, וכל נורית צריכה נגד משלה. נגד אחד משותף לא יעבוד טוב — הצבעים היו משפיעים זה על זה.
תקראו את התרשים שורה־שורה:
- פין IO5 ← נגד 220Ω ← הרגל האדומה
- פין IO16 ← נגד 220Ω ← הרגל הירוקה
- פין IO17 ← נגד 220Ω ← הרגל הכחולה
- הרגל המשותפת ← GND
והנה החיבור בפועל:
⚠️ ארבע רגליים צמודות זו לזו — קל מאוד להתבלבל. תקעו את הנורית כך שכל רגל תהיה בשורה נפרדת בלוח הניסוי, וספרו לפני שאתם מחברים חוטים. אם הצבעים יוצאים לא נכון (לוחצים אדום ומקבלים כחול) — כנראה החלפתם בין שני חוטים.
הבלוקים
הבלוק RGB light
זה הבלוק היחיד החדש בשיעור, והוא עושה הכול. הוא נמצא במגירה Robots, וקוראים לו RGB light red [5] [255] green [16] [255] blue [17] [255].
הוא ארוך, אבל הוא בעצם שלושה זוגות זהים. בכל זוג יש:
- תפריט נפתח — מספר הפין שאליו חיברתם את הערוץ הזה
- תיבה לבנה — כמה חזק הערוץ הזה יאיר, מספר בין 0 ל-255
אז הבלוק אומר בעצם: ״הנורית האדומה בפין 5, תאיר בעוצמה כזאת. הירוקה בפין 16, בעוצמה כזאת. הכחולה בפין 17, בעוצמה כזאת.״
בפנים הבלוק משתמש ב-PWM — בדיוק אותו טריק של הבזקים מהירים שלמדנו בשיעור האור הנושם. רק שהפעם הוא עושה את זה שלוש פעמים במקביל.
מה קורה אם משנים את המספרים?
- שלושתם 0 — הנורית כבויה לגמרי.
- 255 באדום ו-0 בשאר — אדום נקי.
- 255 באדום ו-255 בירוק, 0 בכחול — צהוב.
- 255 בשלושתם — לבן.
- 30 בשלושתם — לבן חלש מאוד, כמו נר.
💡 תשחקו עם זה. תשנו מספר אחד, תצרבו, תראו מה יצא. זאת הדרך הכי טובה להרגיש איך ערבוב צבעים עובד.
התוכנית המלאה
התוכנית פשוטה להפליא. בתוך forever יש חמישה בלוקי RGB light, ובין כל אחד לבא אחריו בלוק wait [1] seconds:
- 255, 0, 0 — אדום
- 0, 255, 0 — ירוק
- 0, 0, 255 — כחול
- 255, 255, 0 — צהוב
- 80, 0, 80 — סגול
ואז forever מחזיר להתחלה, והמחזור מתחיל שוב.
שימו לב לבלוקי ה-wait: בלעדיהם הלוח היה עובר בין חמשת הצבעים במהירות של אלפיות שנייה, ואתם הייתם רואים רק גוון מטושטש אחד.
מריצים
⬇ להורדת הקובץ RGB.sb3 — גוררים אותו לתוך ACECode ולוחצים Upload.
עוברים ל-Upload mode, בוחרים ESP32, בוחרים את הפורט הנכון ולוחצים Upload. מחכים שהמונה יגיע ל-100%.
ההסבר המלא על צריבה נמצא בשיעור ההתקנה.
מה אמור לקרות
הנורית מתחלפת בין חמישה צבעים, שנייה לכל צבע: אדום, ירוק, כחול, צהוב, סגול — ושוב מהתחלה.
לא עובד?
- שום דבר לא נדלק — בדקו שהרגל המשותפת (הארוכה) באמת מחוברת ל-GND.
- רק צבע אחד עובד — כנראה אחד החוטים לא באמת נוגע, או שנתקע בשורה הלא נכונה.
- הצבעים מבולבלים (אמור להיות אדום ויוצא ירוק) — החלפתם בין שני חוטים. פשוט תחליפו את מספרי הפינים בתפריטים של הבלוק, או תזיזו את החוטים.
- צהוב יוצא כתום או ירקרק — זה נורמלי. הנוריות בתוך הרכיב לא בדיוק באותה עוצמה. אפשר לכוונן: תנסו 255 אדום ו-180 ירוק.
מה קרה כאן
נורית RGB היא שלוש נוריות באריזה אחת. הלוח שולח לכל אחת מהן PWM בעוצמה נפרדת, והעין שלכם מערבבת את שלושת האורות לצבע אחד.
הבלוק RGB light חוסך לכם את כל העבודה: במקום שלושה בלוקים נפרדים של write analog pin, בלוק אחד מקבל את שלושת המספרים ומטפל בשלושת הערוצים בבת אחת.
וזה הרעיון הגדול של השיעור: צבע הוא לא דבר אחד — הוא שלושה מספרים. בדיוק ככה עובד כל מסך שאתם מכירים. המסך שאתם מסתכלים עליו עכשיו בנוי ממיליוני נקודות זעירות, ובכל נקודה יש שלוש נוריות: אדומה, ירוקה וכחולה.
תרגילים
- הצבע שלכם. הוסיפו בלוק RGB light שישי לתוך ה-forever עם צבע שתמציאו בעצמכם. נסו כתום (255, 120, 0) או תכלת (0, 200, 255).
- מהיר ואיטי. שנו את כל בלוקי wait [1] seconds ל-0.2. מה קורה לתחושה? עכשיו נסו 3 שניות.
- עמעום. קחו צבע אחד — למשל אדום — וחלקו את שלושת המספרים שלו ב-4 (במקום 255, 0, 0 שימו 64, 0, 0). הצבע נשאר אותו צבע, אבל הנורית חלשה בהרבה. למה?
- אתגר: מעבר חלק. במקום חמישה צבעים קבועים, השתמשו במשתנה כמו בשיעור הקודם: צרו משתנה red, שימו אותו בתיבה של הערוץ האדום בבלוק RGB light, והריצו אותו בלולאת repeat until מ-0 ל-255 ובחזרה. תקבלו אדום שנושם.
