颜色的合成与分解演示器

luyi

作者：卢展昌

单位：桂平市浔州高级中学

一、作品介绍

      本作品制作的是一个颜色的合成与分解演示器,它主要是由开发板、RGB灯和三个旋转开关组成的。开发板也称之为主控板，是整个教具的核心控制器。这里采用掌控板板作为核心控制器。

      RGB灯是一个5mm的共阴极全彩LED灯，它可以分别发出红、绿、蓝三种基本颜色的光，也可以根据红、绿、蓝三种基本颜色不同搭配方式发出不同颜色的光。红绿蓝三种基本颜色可以分别用模拟值0-255来表示0表示不亮，255表示最亮。

      旋转电位器可以向开发板输送模拟信号。通过调节三个旋转电位器从而改变RGB灯的红绿蓝数值，改变数值范围是0-255，从而是RGB灯发出不同亮度，不同颜色的光。

教具外观是使用激光切割椴木板，然后拼接而成的一个长方形盒子，简单又大方。盒子上方预留一个直径4mm和三个直径6mm的圆孔，分别用于引出RGB灯和红、绿、蓝三个旋转电位器。

      视频演示如下所示

二、装置图（图1示意图，图2实物图）

三、特点及用途

1、特点：本教具使用RGB全彩LED灯来显示颜色，通过调节红、绿、蓝三个旋转电位器，可以改变红、绿、蓝三种颜色的色值，从而使RGB全彩LED灯显示不同颜色。借用电子器件来演示使教学形象化，模拟现象更为科学、生动和有趣。

2、用途：本教具可模拟以下实验现象

⑴ 使用其中一个旋转电位器时，模拟显示单色光亮度变化。

⑵ 正向使用其中两个或三个旋转电位器时，模拟颜色的合成。

⑶ 反向使用其中两个或三个旋转电位器时，模拟颜色的分解。

四、器材清单

五、制作方法

1.教具外观设计图纸

该教具使用LaserMaker软件设计外观图纸，然后使用激光切割椴木板拼接而成，其设计图纸及尺寸如下图3所示。

2.电路连接图

该教具电路主要使用电络铁将旋转电位器、保护电阻、Arduino Nano开发板和RGB灯连接在一起。其主要部分旋转电位器连接电路图如下图4所示，RGB灯连接电路图如下图5所示。

3.硬件制作

硬件制作主要使用电炉铁根据电路图焊接电路，然后使用热熔胶固定旋转电位器和RGB灯，最后拼接椴木结构。详细制作过程请见视频。

4.程序代码编写

该教具制作采用mind+软件编写代码实现颜色的合成与分解功能，

六、使用方法

1. 将该演示器平放于桌面上，将所有旋转电位器调整最左端（保护电路）。

2. 使用Micro USB数据线连接5V电源。

3. 红绿蓝三原色单色实验

由左往右调节红色旋转电位器，即可观察RGB灯发出颜色由浅变深，大概变化为浅红色、红色、深红色。实验结束将红色旋转电位器调制最左边。同理，绿色和蓝色在实验时也会呈现由浅到深的变化过程。

4. 颜色合成实验

组合调节两个或三个旋转电位器，即可合成不同颜色。如黄色需要调节红色和绿色旋转电位器，紫色需要调节红色和蓝色旋转电位器，青色需要调节绿色和蓝色旋转电位器，白色需要调节红色、绿色和蓝色旋转电位器。旋转的角度不同合成的颜色也会不同。实验结束将所有旋转电位器调制最左边。

5. 颜色分解实验

颜色分解和颜色合成是一个相反的过程。例如，黄色分解出红色，需要关闭黄色旋转电位器；紫色分解出蓝色，需要关闭红色旋转电位器；白色分解出红色，需要关闭绿色和蓝色旋转电位器。实验结束将所有旋转电位器调制最左边。

唐西岳

老师您好，请别忘了署名和单位哦