Encendre un led amb Arduino

Categorías: ,
Etiquetas:

A continuació estudiarem com encendre un led, muntar diferents seqüències de llums amb leds, etc amb Arduino, per a això:

  • Repassarem breument que és un led.
  • Aprendrem a calcular la resistència de polarització que acompanya el led.
  • Veurem els muntatges o connexions.
  • Estudiarem la programació de diferents exemples amb leds a l’IDE d’Arduino.

Aleshores: ¿QUÈ ÉS UN LED?

Al que anomenem col·loquialment led és realment un tipus de díode que emet llum (díode led).

Un led emet llum amb el pas de corrent elèctric i perquè això passi hi ha d’haver aplicada una diferència de potencial o voltatge entre els seus terminals.

Un led a diferència d’una resistència, té polaritat. Això vol dir que només podrà permetre el pas d’intensitat en un únic sentit, de positiu a negatiu.

Com veiem en la fotografia, en els leds ha un terminal més llarg que un altre. El terminal positiu correspon a la pota més llarga, mentre que el negatiu correspon a la pota més curta.

A grans trets el funcionament d’un led es basa en la unió de dos semiconductors amb diferent dopatge, la qual cosa crea una barrera de potencial (Vd) que cal superar perquè el díode s’encengui.

Cal destacar que cada led emet realment la llum de la color que indica la seva encapsulat de plàstic i això implica que en funció de la color tindrem una barrera de potencial (Vd) diferent.

Tipus de ledVd
Roig/vermell1,8 V
Groc2,1 V
Verd2,1 V

Si no arribem a superar aquesta vosté llavors el díode led estarà apagat en el que s’anomena la zona de tall.

Si superem la tensió vostè llavors el díode led estarà a la zona de conducció i començarà a emetre llum.

El problema és que quan el díode entra en conducció perquè es supera Vd pràcticament no hi ha oposició a el pas de corrent ja que la seva resistència interna és molt baixa. Això provoca que augmenti molt el corrent que el travessa i per tant hi hagi perill de cremar el component, és per això que hem de posar una resistència en sèrie amb el díode led per limitar el pas de corrent i així protegir-lo.

CÀLCUL DEL VALOR DE LA RESISTÈNCIA DE POLARITZACIÓ DEL LED:

Simplement hem d’aplicar la llei d’Ohm sobre la resistència de polarització:

Tenint en compte que el voltatge aplicat sobre la resistència serà igual al voltatge d’alimentació de arduino (5V) menys la barrera de potencial d’el led (Vd) tenim que:

Sabent que les sortides digitals de la placa compatible amb Arduino estan pensades per funcionar a un valor d’intensitat al voltant de 20 mA (amb un màxim de 40 mA), el valor de la resistència vindrà donat per:

Com la tensió de l’díode vostè té un valor diferent segons el color del díode led, ens queda:

Llavors la resistència de 160 és la que fa que pel led vermell passin com a molt 20mA i comprovem que pels leds groc i verd amb aquesta resistència passaria una intensitat de: 

Hem d’agafar la resistència normalitzada immediatament superior a 160 ohms.

Podem augmentar una mica el valor de la resistència i encara que perdem una mica de brillantor al led guanyarem en temps de vida útil. A la pràctica tampoc notarem grans diferències en la brillantor dels leds.

Finalment, calcularem la potència que dissiparà la resistència i ens assegurarem que la resistència que muntem sigui d’una potència superior per evitar que es cremi:

Aquí cal veure la potència que és capaç de dissipar la nostra resistència. En el nostre cas utilitzem resistències d’1/ 4W (molt comuns) i així complim ampliament la condició de potència.

CONNEXIÓ D’UN LED AMB ARDUINO:

Acabem d’estudiar que hem de connectar en sèrie una resistència de 220 Ω

Ara veiem l’esquema de muntatge:

conectar led arduino

Recordar que:

  • Connectem el pin número 5 a l’ànode del led o terminal positiu (pota llarga deL led).
  • Connectem el pin GND al càtode del led o terminal negatiu (pota curta del led) a través de la resistència de 220 Ω.

Cal comentar que donaria el mateix si connectéssim la resistència entre l’ànode i el pin número 5.

PROGRAMACIÓ:

Anem a implementar uns quants programes el més senzills possible per familiaritzar-nos amb les ordres bàsiques, construir la base i així després poder començar a explorar altres programes més complexos:

1. Programa per encendre un led:

2. Programa que encén i apaga el led de forma intermitent:

3. Programa que encén el led al pressionar la tecla “a” del teclat i l’apaga al pressionar la tecla “b”. Per fer-ho utilitzem el port serie.

Per comunicar la nostra placa amb l’ordinador utilitzarem el port sèrie.

El port sèrie en Arduino està connectat físicament als pins 0 i 1, per això si s’utilitza el port sèrie no podrem utilitzar aquests pins com a entrades o sortides.

I quan estem utilitzant el port sèrie? si en el nostre programa hem iniciat el port sèrie amb la instrucció Serial.begin (9600); llavors estem utilitzant el port sèrie.

Per què es gasten dos pins per utilitzar el port sèrie? perquè s’utilitza un pin com a recepció RX (0) i un altre com a transmissió TX (1).

Per accedir al monitor sèrie premem el símbol marcat amb el requadre vermell:

Llavors se’ns obrirà el monitor sèrie,

Veiem que a la part superior ens permet enviar dades i a la part inferior rebem la informació:

Per als següents programes amb diferents leds hem de fer el següent muntatge:

montaje led arduino

4. Programa que realitza la seqüència de llums “tipus circular” amb 6 leds.

5. Programa que realitza la seqüència de llums de el “cotxe fantàstic” amb 6 leds.

6. Programa alternatiu a l’anterior per realitzar la seqüència de llums de “el cotxe fantàstic” amb 6 leds mitjançant 2 bucles for. Més avançat i interessant.

A la nostra pàgina trobareu el projecte del “Semàfor” amb el qual podràs ampliar els teus coneixements sobre l’ús i muntatge de leds amb Arduino. ¡Fes una ullada!

IMPORTANT: OFERIM GRANS DESCOMPTES PER CENTRES EDUCATIUS! SI ERES UN CENTRE EDUCATIU DEMANA PRESSUPOST PERSONALITZAT AL SEGÜENT ENLLAÇ

Semáforo

(1 ressenya de client)

15,90 

¿Te gustaría montar un pequeño semáforo con su secuencia de luces led?

Con él entenderás el funcionamiento y el porqué de cada uno de sus componentes. Además, vas a poder ampliar tus conocimientos de programación comprendiendo paso a paso cada instrucción del programa y sobre todo ¡vas a divertirte haciéndolo!

*Con la compra de este proyecto recibirás en tu correo electrónico un completo manual con la explicación detallada de cada uno de los componentes, el montaje, los esquemas de circuitos y la programación. ¡No te lo pierdas!

Puedes ver una muestra del manual de uno de nuestros proyectos en el siguiente enlace.

Categoria:

Descripció

Con este kit de robótica educativo construirás un pequeño semáforo con el que aprenderás a activar una secuencia de leds mediante un pulsador.

kit arduino iniciación: El semáforo es un kit de robótica perfecto para iniciarse en la robótica educativa debido a su fácil programación con arduino. Con el kit SEMÁFORO de InputMakers vas a aprender sobre:
  • La placa compatible con Arduino.
  • La placa protoboard mini.
  • El botón o pulsador.
  • Montaje pull-up y pull down.
  • El diodo.
  • La resistencia.
    • Cálculo de la resistencia de polarización del led.
  • Entradas y salidas digitales.
  • Montaje del circuito.
  • Programación en el IDE de Arduino.
 

1 ressenya per Semáforo

  1. Andrés

    Lo monté con mi hija de 11 años y pasamos una buena mañana de sábado. Está muy bien para la gente que se inicia en el mundo de la robótica y por el precio que tiene no se puede pedir más. Lo recomiendo.

Afegeix una ressenya

Comparteix si t’ha agradat 🙂

Salutacions de l’equip d’InputMakers i Segueix sempre aprenent!

Share on twitter
Twitter
Share on facebook
Facebook
Share on whatsapp
WhatsApp

Deixa un comentari