Cómo usar un LED RGB: mezclar colores con Arduino, ánodo común o cátodo común

Un LED RGB son tres LED distintos dentro de un mismo encapsulado: rojo (Red), verde (Green) y azul (Blue). Ajustando el brillo de cada uno por separado puedes conseguir casi cualquier color, del amarillo al turquesa y del morado al naranja. Cada píxel de una pantalla funciona igual. Es una de las piezas más divertidas de Arduino para luces de estado, lámparas de ambiente e indicadores de notificaciones de colores.

¿Cómo funciona un LED RGB?

Los colores de la luz se mezclan sumándose: rojo y verde juntos se ven amarillos, verde y azul dan turquesa (cian), rojo y azul dan morado (magenta), y los tres a la vez dan blanco. Arduino ajusta el brillo de cada canal de 0 a 255 mediante PWM. Así salen, en teoría, 256 × 256 × 256 ≈ 16,7 millones de combinaciones. El PWM enciende y apaga el LED cientos de veces por segundo; el ojo no ve ese parpadeo y solo percibe el brillo medio.

¿Cátodo común o ánodo común?

La pata más larga de las cuatro es el terminal común que comparten los tres LED. Si une sus cátodos, el LED es de cátodo común; si une sus ánodos, es de ánodo común. Por fuera son idénticos, pero la conexión y el código son opuestos:

Orden de las patas y conexión con Arduino

En los LED RGB de 5 mm habituales el orden es rojo, común (la más larga), verde, azul, pero puede cambiar según el fabricante, así que lo más seguro es probar cada pata. Cada color se conecta con su propia resistencia a un pin PWM. En el Arduino Uno los pines PWM son los marcados con ~: 3, 5, 6, 9, 10 y 11.

Cálculo de resistencias: una para cada color

Cada color necesita una tensión distinta para encenderse (tensión directa): unos 2,0 V el rojo y 3,0–3,2 V el verde y el azul. Buscando 20 mA a 5 V, el rojo necesita (5 − 2,0) / 0,020 = 150 Ω y el verde y el azul (5 − 3,2) / 0,020 ≈ 100 Ω. En la práctica, poner 220 Ω en los tres es seguro y da suficiente brillo; el equilibrio de color se ajusta en el código. Para calcular tus propios valores usa la calculadora Resistencia para LED, y para la tensión directa de cada color, la tabla Tensiones de LED.

Mezclar colores con Arduino

El código siguiente agrupa los tres canales en una sola función setColor() y muestra siete colores seguidos. Si tu LED es de ánodo común, basta con poner COMMON_ANODE a true; la función invierte los valores por ti.

1const int R_PIN = 9;
2const int G_PIN = 10;
3const int B_PIN = 11;
4const bool COMMON_ANODE = false;   // ortak anotsa true yap / set true for common anode
5
6void setColor(int r, int g, int b) {
7  if (COMMON_ANODE) { r = 255 - r; g = 255 - g; b = 255 - b; }
8  analogWrite(R_PIN, r);
9  analogWrite(G_PIN, g);
10  analogWrite(B_PIN, b);
11}
12
13void setup() {
14  pinMode(R_PIN, OUTPUT);
15  pinMode(G_PIN, OUTPUT);
16  pinMode(B_PIN, OUTPUT);
17}
18
19void loop() {
20  setColor(255, 0, 0);     delay(1000);  // kırmızı / red
21  setColor(0, 255, 0);     delay(1000);  // yeşil / green
22  setColor(0, 0, 255);     delay(1000);  // mavi / blue
23  setColor(255, 255, 0);   delay(1000);  // sarı / yellow
24  setColor(0, 255, 255);   delay(1000);  // turkuaz / cyan
25  setColor(255, 0, 255);   delay(1000);  // mor / magenta
26  setColor(255, 255, 255); delay(1000);  // beyaz / white
27}

Transición suave de colores: efecto arcoíris

En lugar de saltar de un color a otro, si bajas un canal mientras subes otro, la luz pasa suavemente de rojo a verde, de verde a azul y otra vez a rojo. El bucle siguiente usa la misma función setColor(); cambia el valor de delay para ajustar la velocidad.

1// setColor() ve pin tanımları yukarıdaki gibi / setColor() and pins as above
2void loop() {
3  for (int i = 0; i < 256; i++) { setColor(255 - i, i, 0); delay(8); }  // kırmızı → yeşil / red → green
4  for (int i = 0; i < 256; i++) { setColor(0, 255 - i, i); delay(8); }  // yeşil → mavi / green → blue
5  for (int i = 0; i < 256; i++) { setColor(i, 0, 255 - i); delay(8); }  // mavi → kırmızı / blue → red
6}

Elegir el color con potenciómetros

Si conectas tres potenciómetros a A0, A1 y A2, cada uno funciona como la rueda de un canal de color. analogRead() devuelve un valor de 0 a 1023; al dividirlo entre 4 obtienes el rango 0–255 que espera el PWM. La conexión de un potenciómetro se explica en ¿Qué es un potenciómetro?

1// A0, A1, A2'de üç potansiyometre; setColor() yukarıdaki gibi
2// three pots on A0, A1, A2; setColor() as above
3void loop() {
4  int r = analogRead(A0) / 4;   // 0–1023 → 0–255
5  int g = analogRead(A1) / 4;
6  int b = analogRead(A2) / 4;
7  setColor(r, g, b);
8}

LED RGB con el ESP32 y la Raspberry Pi Pico

En el ESP32, con el núcleo actual de Arduino (3.x), analogWrite() funciona en cualquier pin de salida, así que el código anterior sirve tal cual cambiando los números de pin. Lo único que hay que vigilar es la tensión: los pines dan 3,3 V, por lo que el verde y el azul, cuya tensión directa ronda los 3 V, brillan menos. A 3,3 V usa resistencias pequeñas, de 47–100 Ω, o alimenta el LED a 5 V con un transistor si quieres mucho brillo. En la Pico, la clase PWM de MicroPython acepta valores de 0 a 65535:

1from machine import Pin, PWM
2import time
3
4pins = [PWM(Pin(n)) for n in (11, 12, 13)]   # GP11 R, GP12 G, GP13 B
5for p in pins:
6    p.freq(1000)
7
8def set_color(r, g, b):                       # 0–255
9    for p, v in zip(pins, (r, g, b)):
10        p.duty_u16(v * 257)                   # 0–65535 (ortak anotta 65535 - v * 257)
11
12while True:
13    set_color(255, 0, 0); time.sleep(1)       # kırmızı / red
14    set_color(0, 255, 0); time.sleep(1)       # yeşil / green
15    set_color(0, 0, 255); time.sleep(1)       # mavi / blue

¿LED RGB normal o LED direccionable (WS2812B)?

Para una o dos luces de color, el LED RGB normal es la solución más sencilla y barata. Si quieres colorear decenas de LED por separado, los 6 pines PWM del Uno no bastan; entonces conviene pasar a tiras WS2812B, que controlan cientos de LED con un solo cable.

Ideas de proyectos con LED RGB

• Lámpara de ambiente: mete el efecto arcoíris dentro de un tarro esmerilado para hacer una luz nocturna suave.
• Indicador de temperatura: combínalo con un DHT11 para una lámpara azul con frío, verde con temperatura agradable y roja con calor.
• Mezclador de colores: crea cualquier color a mano con tres potenciómetros.
• Elegir el color desde el móvil: cambia el color de la lámpara desde un selector de color en una página web servida por un ESP32.
• Luz de notificaciones: haz parpadear el LED en un color concreto cuando llegue un correo o un mensaje.
• Colores con teclado: muestra un color distinto según el número que se teclee en un teclado matricial.

Errores comunes y cómo solucionarlos

• Los colores funcionan al revés: estás manejando un LED de ánodo común como si fuera de cátodo común; pon COMMON_ANODE a true.
• Un color no se enciende nunca: puede que el orden de las patas sea distinto del esperado; prueba cada pata con una resistencia.
• Las transiciones van a saltos, sin tonos intermedios: el LED está en un pin sin PWM; en el Uno esos pines solo pueden estar encendidos o apagados.
• Los colores fallan mientras suena un zumbador: en el Uno, tone() usa el Timer2 y estropea el PWM de los pines 3 y 11; pasa el LED RGB a pines como el 5, 6, 9 y 10.
• No poner resistencias: el exceso de corriente acaba dañando el LED y el pin del Arduino.
• Muy apagado en el ESP32: a 3,3 V el verde y el azul van justos; usa resistencias más pequeñas o un transistor.

Si quieres entender lo básico de los LED y por qué necesitan resistencias, echa un vistazo a ¿Qué es un LED? y ¿Qué es una resistencia? En la app BlueGrays encontrarás proyectos de transición de color con LED RGB, lámpara controlada por teclado y mezclador de colores, con esquemas y código.