So verbinden Sie eine LED über einen Widerstand mit einem Arduino: Schritt für Schritt Anleitung

Arduino ist eine offene elektronische Plattform, die auf einem einfachen I / O-System basiert und entwickelt wurde, um interaktive Projekte zu erstellen. Eine der häufigsten Operationen mit einem Arduino besteht darin, LEDs anzuschließen, mit denen Sie lebendige visuelle Effekte erzeugen können.

LEDs sind Halbleitergeräte, die verwendet werden, um elektrische Energie in Licht umzuwandeln. Das Anschließen der LED an den Arduino erfordert die Verwendung eines Widerstands, der den durch die LED strömenden Strom begrenzt und vor Überhitzung schützt.

In dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung erfahren Sie, wie Sie eine LED mit einem Widerstand an einen Arduino anschließen. Sie benötigen ein Arduino-Board, eine LED, einen Widerstand, Drähte und Anschlussklemmen.

Was ist eine LED und warum wird sie an einen Arduino angeschlossen

Arduino ist eine Plattform, die entwickelt wurde, um interaktive elektronische Projekte zu erstellen. Es besteht aus einem Mikrocontroller und einer Software, mit der Sie den Mikrocontroller für verschiedene Funktionen programmieren können.

Wenn Sie eine LED an einen Arduino anschließen, können Sie eine Vielzahl von Lichteffekten, Anzeigen und anderen visuellen Effekten erzeugen. LEDs können als einfache Anzeigen oder als Teil komplexerer Projekte verwendet werden, z. B. um die Temperatur, den Ladezustand des Akkus oder den Status einer bestimmten Aufgabe anzuzeigen.

Das Anschließen der LEDs an den Arduino ist relativ einfach und erfordert nur wenige Komponenten, einschließlich der LED selbst, des Widerstands und mehrerer Drähte.

Auswahl des richtigen Widerstands, um die LED an den Arduino anzuschließen

Um die LED erfolgreich mit dem Arduino zu verbinden und eine Beschädigung der LED selbst und der Arduino-Platine zu verhindern, muss der richtige Widerstand ausgewählt werden. Ein Widerstand wird verwendet, um den durch die LED strömenden Strom zu begrenzen und eine Überlastung zu verhindern.

Zuerst müssen Sie die Versorgungsspannung der LED herausfinden. Normalerweise ist diese Spannung in den Spezifikationen der LED selbst oder auf ihrem Gehäuse angegeben. Lassen Sie zum Beispiel eine LED mit einer Versorgungsspannung von 2 V haben.

Bestimmen Sie dann die Versorgungsspannung des Arduino. Normalerweise ist es eine Spannung von 5 V.

Verwenden Sie das ohmsche Gesetz, um den erforderlichen Widerstand eines Widerstands zu berechnen: R = (V Arduino - V LED) / I, wobei V Arduino die Versorgungsspannung des Arduino ist, V LED die Versorgungsspannung der LED ist, I der gewünschte Strom, der durch die LED fließt.

Der empfohlene Strom für die meisten LEDs beträgt 20 mA. Dieser Strom kann jedoch für verschiedene LED-Modelle unterschiedlich sein, überprüfen Sie daher die Spezifikationen Ihrer LED.

Bei einer LED mit einer Versorgungsspannung von 2 V und einem gewünschten Strom von 20 mA wäre beispielsweise der Widerstand des Widerstands R = (5 V - 2 V) / 0,02 A = 150 Ohm.

Nachdem Sie den gewünschten Widerstandswert des Widerstands berechnet haben, wählen Sie den am nächsten verfügbaren Standardwiderstandswert aus. Sie können eine Tabelle mit Standardwiderstandswerten im Internet finden.

Verbinden Sie den ausgewählten Widerstand in Reihe mit dem positiven Pin der LED und verbinden Sie ihn mit dem Pin der Arduino-Platine, der die LED steuert.

Die LED ist jetzt bereit, mit dem Arduino zu arbeiten, und Sie können den Arduino-Code verwenden, um ihn zu steuern.

Schritt 1: Vorbereiten der benötigten Materialien und Werkzeuge

Bevor Sie die LED an den Arduino anschließen, benötigen Sie die folgenden Materialien und Werkzeuge:

• Arduino Board;
• Leuchtdiode;
• widerstand mit einem Widerstand von 220 bis 1kOm (der Wert hängt von der Spannung der LED und der gewünschten Helligkeit ab);
• kabel für den Anschluss;
• steckbrett für einfache Verbindung;
• pinzette oder Rundzangen für die Arbeit mit kleinen Teilen;
• computer mit installierter Arduino IDE;
• USB-Kabel zum Anschluss des Arduino an einen Computer.

Stellen Sie sicher, dass Sie vor Beginn der Arbeit alles haben, was Sie benötigen, um Unterbrechungen oder Verzögerungen während der Vorbereitung zu vermeiden.

Schritt 2: Verbinden Sie die LED mit dem Arduino

Sie benötigen die folgenden Elemente, um die LED an den Arduino anzuschließen:

• Arduino Board
• Leuchtdiode
• Widerstand
• Draht

Die Verbindung der LED mit dem Arduino erfolgt über einen Widerstand, um die LED vor Beschädigungen durch zu viel Strom zu schützen.

Bestimmen Sie die positiven und negativen Pins der LED. Normalerweise ist der lange Pin am LED–Verlängerungskabel positiv und der kurze Pin negativ.

Verbinden Sie den positiven LED-Pin mit dem digitalen Arduino-Pin. Verwenden Sie dazu ein Kabel und verbinden Sie es mit dem Pin am Arduino. Verbinden Sie auch den Widerstand mit demselben Pin – ein Ende mit dem an den Pin angeschlossenen Kabel und das andere Ende mit dem negativen LED–Pin.

Schließen Sie den negativen Pin der LED an die Erdung des Arduino an. Verwenden Sie dazu ein anderes Kabel und verbinden Sie es mit dem "Boden" der Arduino-Platine.

Die LED sollte jetzt leuchten, wenn der Arduino ein Signal an die angegebene PIN sendet.

Schritt 3: Code schreiben, um die LED zu betreiben

Jetzt, da wir alle notwendigen Geräte haben und die Schaltkreise bereit sind, schreiben wir einen Code, der es uns ermöglicht, die LED zu steuern.

Zunächst müssen wir die Arduino-Pin, an die wir die LED-Anode angeschlossen haben, als Ausgangspin deklarieren. Dazu verwenden wir die pinMode-Funktion. In unserem Fall wird die Pin ledPin genannt .

Dann können wir die LED mit der digitalWrite-Funktion in den Ein- oder Aus-Zustand schalten. Um die LED einzuschalten, müssen wir die PIN auf HIGH setzen und die PIN auf LOW setzen, um sie auszuschalten.

Hier ist ein Beispielcode, den Sie verwenden können:

int ledPin = 13; // Пин светодиодаvoid setup() void loop() 

Dieser Code blinkt in regelmäßigen Abständen mit der LED. Sie können den Pausenwert (in Millisekunden) ändern, um die Blinkgeschwindigkeit der LED zu steuern.

Nachdem Sie den Code geschrieben haben, können Sie ihn auf den Arduino laden und sicherstellen, dass die LED ordnungsgemäß funktioniert.

Testen und Debuggen der LED-Verbindung zum Arduino

Nachdem Sie die LED mit einem Widerstand an den Arduino angeschlossen haben, müssen Sie die korrekte Verbindung überprüfen und mögliche Probleme debuggen, bevor Sie mit der Programmierung beginnen.

Der erste Schritt besteht darin, sicherzustellen, dass die LED mit den richtigen Pins am Arduino verbunden ist und der Widerstand korrekt angeschlossen ist. Stellen Sie sicher, dass der Plusfuß (lang) der LED mit dem digitalen Stift des Arduino verbunden ist und der Minusfuß (kurz) mit dem Widerstand verbunden ist.

Überprüfen Sie als Nächstes, ob der Widerstand richtig angeschlossen ist. Ein Ende des Widerstands muss mit der Arduino-Minusversorgung (normalerweise GND) und das andere Ende mit dem Minusfuß der LED verbunden sein.

Nachdem Sie überprüft haben, ob die LED und der Widerstand richtig angeschlossen sind, müssen Sie ein einfaches Programm auf den Arduino herunterladen, um zu überprüfen, ob die LED funktioniert. Stellen Sie im Programm den entsprechenden Arduino-Digitalstift in den Ausgabemodus ein und schalten Sie die LED mit der Funktion digitalWrite() ein.

Wenn die LED leuchtet, ist die Verbindung ordnungsgemäß hergestellt. Wenn die LED nicht leuchtet, überprüfen Sie die Verbindung erneut und stellen Sie sicher, dass die ausgewählte digitale PIN im Programm mit der LED-Verbindung übereinstimmt.

Wenn die LED immer noch nicht leuchtet, haben Sie möglicherweise den falschen Widerstandswert verwendet. Überprüfen Sie die Werte des Widerstands und stellen Sie sicher, dass sein Widerstand den Bedürfnissen Ihrer LED entspricht.

Schließlich, wenn die LED leuchtet, aber nicht blinkt, stellen Sie sicher, dass Ihr Programm die richtigen Werte für die Funktionen delay() oder millis() hat. Sie sind verantwortlich für die Zeitverzögerung zwischen dem Ein- und Ausschalten der LED.

Nach all diesen Schritten können Sie sicher sein, dass die LED erfolgreich mit dem Arduino verbunden ist und für die Programmierung bereit ist.