εξαρτήματα
5mm Κόκκινο LED 1
Αντίσταση 270 Ω (κόκκινες, μωβ, καφέ ρίγες) 1
Αντίσταση 470 Ω (κίτρινες, μωβ, καφέ ρίγες) 1
Αντίσταση 2,2 kΩ (κόκκινες, κόκκινες, κόκκινες ρίγες) 1
10 kΩ Resistor (brown, black, orange stripes) 1
Ψωμί σανίδα μισού μεγέθους 1
Arduino Uno R3 1
Πακέτο σύρματος βραχυκυκλωτήρα 1
LED
Τα LED κάνουν υπέροχες ενδεικτικές λυχνίες. Χρησιμοποιούν πολύ λίγο ηλεκτρικό ρεύμα και σχεδόν διαρκούν για πάντα.
Σε αυτό το μάθημα θα χρησιμοποιήσετε ίσως το πιο κοινό από όλα τα LED ένα κόκκινο LED 5 mm. Το 5mm αναφέρεται στη διάμετρο του LED και, εκτός από τα 5mm, άλλα κοινά μεγέθη είναι τα 3mm και τα μεγάλα διασκεδαστικά LED 10mm.
Δεν μπορείτε να συνδέσετε απευθείας ένα LED σε μπαταρία ή πηγή τάσης. Πρώτον, επειδή το LED έχει θετικό και αρνητικό καλώδιο και δεν ανάβει εάν είναι λάθος και δεύτερον, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα LED με αντίσταση για να περιορίσει ή να «πνίξει» την ποσότητα του ρεύματος που διαρρέει το LED – διαφορετικά το LED μπορεί να καεί!
Εάν δεν χρησιμοποιείτε αντίσταση με LED, τότε μπορεί κάλλιστα να καταστραφεί σχεδόν αμέσως, καθώς θα περάσει πολύ ρεύμα μέσω του LED, θερμαίνοντάς το και καταστρέφοντας τη «διασταύρωση» όπου παράγεται το φως.
Υπάρχουν δύο τρόποι για να διακρίνετε ποιο είναι το θετικό καλώδιο του LED και ποιο το αρνητικό.
- Πρώτον, το θετικό προβάδισμα είναι μεγαλύτερο.
- Δεύτερον, όπου το αρνητικό καλώδιο εισέρχεται στο σώμα του LED, υπάρχει μια επίπεδη άκρη στο περίβλημα του LED.
Εάν τυχαίνει να έχετε ένα LED που έχει μια επίπεδη πλευρά δίπλα στο μακρύτερο καλώδιο, θα πρέπει να υποθέσετε ότι το μεγαλύτερο καλώδιο είναι θετικό.
Αντιστάσεις
Αλλά πρώτα, λίγα περισσότερα για τις αντιστάσεις.
Η μονάδα αντίστασης ονομάζεται Ohm, η οποία συνήθως συντομεύεται σε Ω το ελληνικό γράμμα Ωμέγα. Επειδή ένα Ohm είναι χαμηλή τιμή αντίστασης (δεν αντέχει καθόλου), δίνουμε επίσης τις τιμές των αντιστάσεων σε kΩ (1000 Ω) και MΩ (1000.000 Ω). Αυτά ονομάζονται kilo-ohms και mega-ohms.
Σε αυτό το μάθημα, θα χρησιμοποιήσουμε τέσσερις διαφορετικές τιμές αντίστασης, 270Ω, 470Ω, 2,2kΩ και 10kΩ. Αυτές οι αντιστάσεις φαίνονται όλες ίδιες, εκτός από το ότι έχουν ρίγες διαφορετικού χρώματος πάνω τους. Αυτές οι λωρίδες σας λένε την τιμή της αντίστασης.
Ο κωδικός χρώματος της αντίστασης λειτουργεί ως εξής, για αντιστάσεις όπως αυτή με τρεις χρωματιστές ρίγες και μετά μια χρυσή λωρίδα στο ένα άκρο.
Κάθε χρώμα έχει έναν αριθμό, ως εξής:
- Μαύρο 0
- Καφέ 1
- Κόκκινο 2
- Πορτοκαλί 3
- Κίτρινο 4
- Πράσινο 5
- Μπλε 6
- Μωβ 7
- Γκρι 8
- Λευκό 9
Οι δύο πρώτες ριγέ είναι τα δύο πρώτα ψηφία της τιμής, επομένως το κόκκινο, μοβ σημαίνει 2, 7. Η επόμενη λωρίδα είναι ο αριθμός των μηδενικών που πρέπει να έρθουν μετά τα δύο πρώτα ψηφία, οπότε αν η τρίτη λωρίδα είναι καφέ, όπως είναι στην παραπάνω φωτογραφία, τότε θα υπάρχει ένα μηδέν και έτσι η αντίσταση είναι 270Ω.
Μια αντίσταση με ρίγες καφέ, μαύρη, πορτοκαλί είναι 10 και τρία μηδενικά άρα 10.000 Ω με άλλα λόγια 10 kΩ.
Σε αντίθεση με τα LED, οι αντιστάσεις δεν έχουν θετικό και αρνητικό καλώδιο. Μπορούν να συνδεθούν με κάθε τρόπο.
Διάταξη Breadboard
Με την αντίσταση 270 Ω στη θέση του, το LED θα πρέπει να είναι αρκετά φωτεινό. Εάν αντικαταστήσετε την αντίσταση των 270 Ω με την αντίσταση των 470 Ω, τότε η λυχνία LED θα εμφανιστεί λίγο πιο σκοτεινή. Με την αντίσταση 2,2 kΩ στη θέση του, το LED θα πρέπει να είναι αρκετά αχνό. Τέλος, με την αντίσταση 10 kΩ στη θέση του, το LED θα είναι σχεδόν ορατό. Τραβήξτε το κόκκινο καλώδιο του βραχυκυκλωτήρα έξω από το breadboard και ακουμπήστε το στην τρύπα και αφαιρέστε το, ώστε να λειτουργεί σαν διακόπτης. Θα πρέπει απλώς να μπορείτε να παρατηρήσετε τη διαφορά.
Το σβήσιμο των φώτων μπορεί να βοηθήσει ακόμα περισσότερο.
Μετακίνηση της αντίστασης
Σημείωση, πιθανότατα θα θέλετε να επαναφέρετε την αντίσταση 270Ω στη θέση της.
Άρα, δεν έχει σημασία από ποια πλευρά του LED θα βάλουμε την αντίσταση, αρκεί να υπάρχει κάπου εκεί.
Αναβοσβήνει το LED
Τώρα φορτώστε το σκίτσο του παραδείγματος ‘Blink’ από το Μάθημα 1. Θα παρατηρήσετε ότι και το ενσωματωμένο LED ‘L’ και το εξωτερικό LED θα πρέπει τώρα να αναβοσβήνουν.
Ας δοκιμάσουμε να χρησιμοποιήσουμε μια διαφορετική ακίδα του Arduino – ας πούμε D7. Μετακινήστε το κόκκινο καλώδιο άλτης από τον ακροδέκτη D13 στον ακροδέκτη D7 και τροποποιήστε την ακόλουθη γραμμή κοντά στην κορυφή του σκίτσου:
- int led = 13 ;
- int led = 7 ;
Ανεβάστε το τροποποιημένο σκίτσο στην πλακέτα Arduino και η λυχνία LED θα πρέπει να αναβοσβήνει ακόμα, αλλά αυτή τη φορά χρησιμοποιώντας τον ακροδέκτη D7.
Αφήστε μια απάντηση