３色ＬＥＤ（フルカラーＬＥＤ）を使う（動作確認）

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３色ＬＥＤ（フルカラーＬＥＤ）を使う
－　動作確認　－

更新日２００６．１１．１３

ここでは、フルカラーＬＥＤを使って無限の色を表示する実験を行います。

フルカラーＬＥＤとは、赤・緑・青の３つのＬＥＤが一つのパッケージに封印されたもので、３つのＬＥＤの明るさを変えることで無限の色を表示できます。

（１）光の三原色

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まず、光の三原色について簡単に説明します。

物の色は、その物から発する（反射する）光の波長で決まります。
そして、人間の目は光の波長で色を識別しています。
自然界に存在する全ての色は、赤・緑・青の３色の光を合成することで表現できます。

下の図は、同じ明るさの赤・緑・青の光を当てた状態です。

２色以上の光が重なると別の色になります。
明るい、赤・緑・青の３つの光が重なると（図の中心）白になります。
３色を同じだけ暗くすると、中心の白は灰色に変わって行きます。

光の場合であって、絵の具を混ぜ合わせてもこのようにはなりません。

【参考】
テレビやパソコンのモニタ（ブラウン管，液晶ディスプレイ）もこの現象を使って色を表示しています。
テレビなどで、「ＲＧＢ」端子が付いている場合がありますが、「Ｒｅｄ」「Ｇｒｅｅｎ」「Ｂｌｕｅ」の頭文字から来ています。

【参考】
ホームページを作成するときのＨＴＭＬでも色の指定は、赤・緑・青の３色の明るさを指定しています。この指定方法が、パソコンに表示するとき便利だからです。

（２）３色ＬＥＤ（フルカラーＬＥＤ）

フルカラーＬＥＤは、光の三原色を応用して自然界の全ての色を表現できるようにしたもので、赤・緑・青の３つのＬＥＤを一つのパッケージに収めたものです。

今回使用した日亜化学の「ＮＳＴＭ５１５」

回路図風に表すと以下のようになっています。

ピン配置は、写真の左から、「赤」「アノード」「青」「緑」です。

この３つのＬＥＤの明るさを変えることで、自由に色を作ることができます。

（３）回路図

今回作成する回路図です。

フルカラーＬＥＤは、ＰＩＣのＲＢ０～２に接続します。
レゾネータ（セラロック）は２０ＭＨｚを使います。

抵抗は、電流が２０ｍＡ以下になるように選択して下さい。
ＰＩＣの各ポートに流せる電流の最大値は２５ｍＡです。余裕を持って２０ｍＡ以下で使用します。
ＰＩＣに接続せず、何種類かの抵抗を使って、電流が１６～２０ｍＡになる抵抗を決めて下さい。

（４）動作確認

今回はＬＥＤの明るさは変えずに、３つのＬＥＤを点灯／消灯の組み合わせで８種類の色が表現できることを確認します。

上の回路図の接続は、ＰＩＣのポートがＯＦＦのときＰＩＣに電流が流れ込みＬＥＤが点灯します。逆にＰＩＣのポートがＯＮのときは、電流が流れずＬＥＤは消灯します。（引き込み電流と引き出し電流を参照）

ＲＢ０～２の状態とフルカラーＬＥＤに表示される色の関係は下のようになります。

（５）プログラム

ここで作成するプログラムは単純です。

ＰＯＲＴＢの設定値を初期値として１(01h)を設定し、１秒毎に＋１します。
その設定値の全ビットを反転してＰＯＲＴＢにセットします。
結果的に、上の表の８色を１秒毎に順に表示させます。

１秒の時間は、ＴＭＲ０割込みを使って作成しています。

今回作成するプログラムはこちらです。

より多くの色を表示するには、ＬＥＤの明るさを変える必要があります。次回はその方法を説明する予定です。（ＬＥＤの明るさを序所に変えるを見た人は分かると思います。）