Nybörjare Arduino (3 / 15 steg)

Steg 3: Slå på LED med 5V

Som jag förklarade tidigare, elektrisk ström flyter från högspänning till låg spänning. I denna klass som vi kommer att driva kommer allt från 5V från Arduino, så nuvarande flöde från 5V från Arduino, genom vår krets, och tillbaka till Arduino's "marken" pin. Det första vi kommer driva upp är en LED.

Den krets som vänder på en LED omfattar två delar: en resistor och en LED. Den schematiska framställningen av kretsen visas i bild 4 ovan. Motståndet är representerad av en rektangulär låda (du kan också se det representeras av en

). Lysdioden är representerad av en triangel med en linje och några pilar som pekar utåt som utgör vanligtvis lätt kommer ut av komponenten.

Så varför behöver vi motståndet i denna krets? Detta motstånd kallas en strömbegränsande motståndinnebär detta att motståndet begränsar det elektrisk ström som flyter genom lysdioden. Varje LED är beräknat för en viss mängd ström, om du går över det beloppet du förmodligen kommer att skada LED. Med hjälp av Ohms lag, kan vi beräkna värdet av de strömbegränsande motstånd vi bör använda med våra LED.

Ohms lag är mycket enkel, det står att det finns ett linjärt samband mellan ström och spänning i en resistor: ökar spänningen över en resistor kommer att öka den ström som flyter genom den. Särskilt säger det:

V = JAG * R
där
V = spänningen över resistorn
Jag = ström genom resistorn
R = motstånd - det är vad vi vill beräkna
så om vi vet värdena V och jag, vi kan beräkna den korrekta R för vår krets

Först måste vi beräkna spänningen över resistorn. I den kretsen som visas i bild 4, tillämpas 5V totalt till kretsen. De flesta av 3mm eller 5mm lysdioder du kräver 3V till ljus upp, så den återstående 2V (5V - 3V = 2V) läggs över resistorn.

Därefter beräknar vi den nuvarande går igenom motståndet. De flesta 3mm eller 5mm ljusdioder köra på full ljusstyrka på om 20mA av aktuell; gå över detta kan skada LED, och kommer under detta gör lysdioden lyser dimmer (men inte skadar). Förutsatt att vi vill köra våra LED på 20mA, vet vi att samma mängd ström måste köra genom resistorn eftersom komponenter kopplas ihop i serie. Detta lämnar oss med:

2V = 20mA * R
2V = 0.02A * R
R = 100 ohm

Så är 100 ohm det absoluta minsta motståndet vi måste se till att vi inte skadar LED. För att vara säker, det är en bra idé att använda något lite högre, ifall din LED har lite olika betyg att vad jag har använt här. Jag gillar att använda 220Ohms eftersom jag alltid verkar ha en hel del runt omkring. Om du vet betyg av din LED (du hittar det på Lamporna datablad) och du vill göra denna beräkning själv, du kan också prova att använda en online-kalkylator.

Vi kommer nästa tråd upp LED på en skärbräda. Anslut resistorn och LED i den centrala delen av bakbord så att längre ledningen av LED är elektriskt ansluten till en av de motstånd leder (bild 3). Sedan ansluta återstående slutet av motståndet till 5V och resterande slutet led till marken. Du bör se lampan lyser upp.

Några saker att prova:

Märker hur lysdioder leder är inte samma längd, detta eftersom lysdioder behöver vara i en krets i en viss orientering i en krets. Strömmen flyter alltid genom lysdioder från långa ledningen till kort bly (i Schematisk representation, nuvarande flöden i samma riktning att den triangel poängen,

är en fin bild av det). Försök vända orienteringen för din LED - bör du att lampan inte tänds om den är placerad i kretsen bakåt.

Motstånd, å andra sidan, har inte en orientering, du kommer att märka att deras leder är av samma längd (deras Schematisk framställning visar denna symmetri). Vända en resistor orientering i en krets kommer har ingen effekt på krets - prova det.

Nu försök byta position lampan och motståndet i kretsen (bild 5). Du bör hitta att detta också inte påverka kretsen. Det spelar ingen roll om det strömbegränsande motståndet är på ena sidan av LED eller det andra, kommer det fortfarande vara effektiva för att skydda LED mot överskott ström.