1、 RGB-LED简介 #

前一课介绍了LED（light-emitting diode，发光二极管）等，其中提到了多色LED灯，本节课RGB-LED是内置三种颜色的LED组合发光二极管。我们知道发光二极管中PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是运用最广的颜色系统之一。是通过对红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，红、绿、蓝三个颜色通道每种色各分为256阶亮度，当红通道亮度为255时绿蓝通道为0时，色彩显示最红，红通道数值逐渐减少时，红色逐渐变淡，数值为0，此时最不红；同理绿蓝通道，因此（红，绿，蓝）数组取值不断变化时，可以组合出各种颜色（如下图颜色码对照表）。更多参考网站https://www.sioe.cn/yingyong/yanse-rgb-16/

按照计算，256级的RGB色彩总共能组合出约1678万种色彩，即256×256×256=16777216。通常也被简称千万色或24位色(2的24次方)，它可以达到人眼分辨的极限，因此24位色被称为真彩色。

目前32位色已经成为显示器主流，32位色就并非是2的32次方的发色数，它的发色数其实也是2的24次方，但是增加了8位透明度，就规定它为32位色。

早期晶体管电脑显示器大都是采用了RGB颜色标准，通过电子枪打在显示器屏幕的红、绿、蓝三色发光极上来产生色彩，新的led显示器利用三合一点阵全彩技术–在一个发光单元里由RGB三色晶片组成全彩像素。

与LED显示器技术类似，本课中的RGB-LED灯中封装了红绿蓝三个发光二极管，共四个针脚，一个为共地GND，其余三个针脚分别为R红色，G绿色，B蓝色，接入PWM针脚，当控制器向这三个pwm针脚输出数值在0~255范围内时，RGB-LED灯显示不同的叠加颜色。

2、互动思考： RGB-LED的应用： #

RGB在应用上，明显比白光LED来得多元，如车灯、交通号志、橱窗、甚至是分辨率要求不高的户外大屏幕等，需要用到某一波段的灯光时，RGB的混色可以随心所欲。

3、 所需元件清单
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Arduino Uno主板
USB数据线
RGB-LED模块
面包板
9V电池
杜邦导线

4、 动手实验
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让RGB-LED依次显示红绿蓝红橘黄绿蓝【靛青】紫
A实验接线图

B实验程序图(函数的使用)

设计一个自动变化的RGB-LED

5、 扩展训练 #

实验2：对照颜色表找出自己所穿衣服颜色的RGB码，在程序中呈现，对比RGB灯所示颜色与自己衣服颜色是否相似
实验3：说出RGB-LED灯日常使用场景