Arduino Μάθημα 2: LED : 2022-12-16

Arduino Logo.svg 1

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ

Σε αυτό το μάθημα, θα μάθετε πώς να αλλάζετε τη φωτεινότητα ενός LED χρησιμοποιώντας διαφορετικές τιμές αντίστασης.
Learn_arduino_overview.jpg

εξαρτήματα

Για να πραγματοποιήσετε το πείραμα που περιγράφεται σε αυτό το μάθημα, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα μέρη.

Learn_arduino_red_led_5mm_cropped.jpg

5mm Κόκκινο LED 1

Learn_arduino_R-270-level.jpg

Αντίσταση 270 Ω (κόκκινες, μωβ, καφέ ρίγες) 1

Learn_arduino_R-470-level.jpg

Αντίσταση 470 Ω (κίτρινες, μωβ, καφέ ρίγες) 1

Learn_arduino_R-2k2-level.jpg

Αντίσταση 2,2 kΩ (κόκκινες, κόκκινες, κόκκινες ρίγες) 1

Learn_arduino_R-10k-level.jpg

10 kΩ Resistor (brown, black, orange stripes) 1

Learn_arduino_breadboard_half.jpg

Ψωμί σανίδα μισού μεγέθους 1

Learn_arduino_uno_r3_web.jpg

Arduino Uno R3 1

Learn_arduino_jumpers_web.jpg

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!

Learn_arduino_led_labelled.jpg

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

Όπως υποδηλώνει το όνομα, οι αντιστάσεις αντιστέκονται στη ροή του ηλεκτρισμού και όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της αντίστασης, τόσο περισσότερο αντιστέκεται και τόσο λιγότερο ηλεκτρικό ρεύμα θα ρέει μέσα από αυτήν. Θα το χρησιμοποιήσουμε για να ελέγξουμε πόσο ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω του LED και επομένως πόσο έντονα λάμπει.
Learn_arduino_R-270-level.jpg

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

Συνδέστε το stripboard σας όπως φαίνεται παρακάτω, χρησιμοποιώντας την αντίσταση 270Ω.
Learn_arduino_fritzing.jpg
Το Arduino είναι μια βολική πηγή 5 Volt, που θα χρησιμοποιήσουμε για να παρέχουμε ισχύ στο LED και την αντίσταση. Δεν χρειάζεται να κάνετε τίποτα με το Arduino, παρά μόνο να το συνδέσετε σε ένα καλώδιο USB.
Learn_arduino_overview.jpg

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

Αυτή τη στιγμή, έχετε 5 V που πηγαίνει στο ένα πόδι της αντίστασης, το άλλο πόδι της αντίστασης πηγαίνει στη θετική πλευρά του LED και η άλλη πλευρά του LED πηγαίνει στο GND. Ωστόσο, εάν μετακινούσαμε την αντίσταση έτσι ώστε να έρθει μετά το LED, όπως φαίνεται παρακάτω, το LED θα εξακολουθεί να ανάβει.
Learn_arduino_fritzing_2.jpg

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

Με μια απλή τροποποίηση του breadboard, θα μπορούσαμε να συνδέσουμε το LED σε μια ακίδα εξόδου του Arduino. Μετακινήστε το κόκκινο καλώδιο γεφύρωσης από την υποδοχή Arduino 5V στο D13, όπως φαίνεται παρακάτω:
Learn_arduino_fritzing_pin_13.jpg

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:

Αντιγραφή Κωδικού
  1. int led = 13 ;
ώστε να διαβάζει:
Αντιγραφή Κωδικού
  1. 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

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *


Άνοιγμα μενού
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Αντίθεση