Arduino色光三原色实验探究
——以人教版八年级物理教材为例

◎甘肃省天水市麦积区天成学校 辛亚辉

甘肃省天水市教育科学研究所 陈景乾

色光三原色是人教版八年级物理上册教材的重点知识。现有演示色光三原色的实验器材较简陋，实验效果不明显。

Arduino电子设计平台是意大利米兰互动设计学院开发的一款开源硬件，能匹配上百种传感器模块，每种模块的功能不同，大部分都能用于课堂演示实验。如果能将其引入初中物理实验教学，将会取得事半功倍的效果。

一、Arduino色光三原色实验原理

在工业界，色光三原色又被称为RGB色彩模式，即通过R（红光）、G（绿光）、B（蓝光）三种颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加得到不同颜色的光。

主要实验器材为1个RGB灯模块、3个角度传感器。RGB灯模块有5只灯珠，每只灯珠内部又有R、G、B 3只灯珠，这3只灯珠能发出不同强度的红光、绿光、蓝光。用3个角度传感器分别控制RGB灯内部的R、G、B灯珠。改变3个角度传感器的电阻值，Arduino主控板会检测到模拟量的变化，Mind+软件利用映射函数把模拟数值进行等比例地变换，转换为RGB灯珠红光、绿光、蓝光的亮度变化。

二、程序编写

Mind+程序代码如图1。

图1 Mind+程序代码

其中，第2、3、4行代码为按键次数、RGB模块灯的个数和亮度初始化语句，第6、7、8行为读取并记录按键次数语句。第10行为判断按键次数语句，偶数次时RGB灯模块发光，奇数次时不发光。第11、12、13行分别为RGB灯模块发出红光、绿光、蓝光代码。

RGB灯发光需用到Mind+映射函数，将角度传感器的模拟值（0～1023）映射为灯珠的亮度（0～255）。主控板A0引脚的角度传感器改变红光的亮度，A1引脚的角度传感器改变绿光的亮度，A2引脚的角度传感器改变蓝光的亮度。……