Stanovení odporu LED | Hardwarová platforma Arduino
Sestavil jsem dělič napětí s horním ramenem 220 ohmů a LED diodami jako spodním ramenem. Spodní rameno jsem připojil k analogovému vstupu, napětí pochází z 5V.
R1 = 220 Ohmů, R2 = X, U = 5 V
X = R*K/(1024 – K), kde K je hodnota analogového vstupu
1) Nechť je na spodním rameni jedna LED. Pak K = 414 : X1 ~= 150
2) Nechť jsou na spodním rameni dvě LED diody (zapojené sériově). K = 788 : X2 ~= 734.5
Proč se X² nerovná dvojnásobku X2?
Zde jsou krásné diagramy mých experimentů:
- Chcete-li odeslat komentáře, přihlaste se
St, 06 — 03:2013
Registrováno: 12.02.2012
1. Protože LED diody mají různý odpor.
2. Protože váš ADC je vadný.
Určitě si kupte multimetr.
- Chcete-li odeslat komentáře, přihlaste se
St, 06 — 03:2013
Registrováno: 12.02.2012
A obecně, protože se podívejte:
Řekněme, že máte dělič složený ze dvou identických rezistorů, řekněme 100 Ohmů každý.
Přivedeme na dělič napětí 3 volty. Jaké napětí klesne na každém rezistoru?
Přesně tak – 1,5 voltu na každý rezistor.
Nyní sestavme dělič ze 3 stejných rezistorů stejné jmenovité hodnoty. Na tento dělič přivedeme 3 volty. Kolik voltů bude na každém rezistoru?
Správně – 1 volt na každý. To znamená, že na dvou rezistorech budou 2 volty.
Zde je odpověď na vaši otázku. Takže se vlastně ptáte: „Proč se 1/2 nerovná 1/3?“
- Chcete-li odeslat komentáře, přihlaste se
St, 06 — 03:2013
Registrováno: 23.05.2011
3. Protože LED dioda je jen dioda.
Diody se vyznačují nikoli konstantním odporem, ale o konstantní úbytek napětí na nich.
Pokud v prvním případě – bez ohledu na odpor R1, bude “odpor” R2 například 2 volty (1 LED, není známo – úbytek napětí na ní závisí na materiálu, ze kterého je vyrobena), pak ve druhém – 4 volty (za předpokladu, že obě LED diody).
Odpor R1 je odpovídajícím způsobem zodpovědný za zbytek dodávaného napětí. Odtud vypočítáte proud v obvodu a po výpočtu proudu – proudový (tj. pouze za těchto podmínek) odpor LED.
Mimochodem, možná vás překvapí další zvláštní fakt – že váš ADC bude ve stejném obvodu ukazovat různé hodnoty pouhou změnou dodávaného napětí (za předpokladu, že je zároveň referenčním). V případě „reálných“ odporů se hodnota zastaví a v přítomnosti diody:
mírně změňte dodávané napětí – odpor LED se bude lišit.
A úbytek napětí na něm je téměř stejný.
PS: „Skutečný“ odpor – jak asi víte – bude tvořit přímku na VA charakteristice procházející počátkem souřadné soustavy.
- Chcete-li odeslat komentáře, přihlaste se
maksim má pravdu a lépe bys to asi říct nemohl. Kromě toho, že LED diody mají různé odpory, taky nemají napájecí napětí – mají úbytek napětí.
- Chcete-li odeslat komentáře, přihlaste se
St, 06 — 03:2013
Registrováno: 27.02.2013
Maksim píše:
1. Protože LED diody mají různý odpor.
2. Protože váš ADC je vadný.
Určitě si kupte multimetr.
1) LED diody jsou stejné
2) Arduino je úplně nové, doufám, že je vše v pořádku.
A obecně, protože se podívejte:
Řekněme, že máte dělič složený ze dvou identických rezistorů, řekněme 100 Ohmů každý.
Přivedeme na dělič napětí 3 volty. Jaké napětí klesne na každém rezistoru?
Přesně tak – 1,5 voltu na každý rezistor.
Nyní sestavme dělič ze 3 stejných rezistorů stejné jmenovité hodnoty. Na tento dělič přivedeme 3 volty. Kolik voltů bude na každém rezistoru?
Správně – 1 volt na každý. To znamená, že na dvou rezistorech budou 2 volty.
Zde je odpověď na vaši otázku. Takže se vlastně ptáte: „Proč se 1/2 nerovná 1/3?“
Myslel jsem něco jiného, ale tvůj příklad jsem pochopil: ve druhém případě analogový vstup ukazuje téměř dvakrát tolik než v prvním případě.
3. Protože LED dioda je jen dioda.
Diody se vyznačují nikoli konstantním odporem, ale o konstantní úbytek napětí na nich.
Pokud v prvním případě – bez ohledu na odpor R1, bude “odpor” R2 například 2 volty (1 LED, není známo – úbytek napětí na ní závisí na materiálu, ze kterého je vyrobena), pak ve druhém – 4 volty (za předpokladu, že obě LED diody).
Odpor R1 je odpovídajícím způsobem zodpovědný za zbytek dodávaného napětí. Odtud vypočítáte proud v obvodu a po výpočtu proudu – proudový (tj. pouze za těchto podmínek) odpor LED.
Mimochodem, možná vás překvapí další zvláštní fakt – že váš ADC bude ve stejném obvodu ukazovat různé hodnoty pouhou změnou dodávaného napětí (za předpokladu, že je zároveň referenčním). V případě „reálných“ odporů se hodnota zastaví a v přítomnosti diody:
mírně změňte dodávané napětí – odpor LED se bude lišit.
A úbytek napětí na něm je téměř stejný.
PS: „Skutečný“ odpor – jak asi víte – bude tvořit přímku na VA charakteristice procházející počátkem souřadné soustavy.
Děkuji za tak podrobnou odpověď!
O relativně konstantním napětí na LED:
Zkontroloval jsem to pro R1 = 10kOhm a R1 = 20kOhm. Na analogovém vstupu napětí kleslo o 6/1024 * 5 V, téměř beze změny. Pro R1 = 220Ohm a R1 = 10kOhm napětí kleslo o 55/1024 * 5 V. Není to moc, pokud se podíváte na poměr odporů horního ramene.
- Chcete-li odeslat komentáře, přihlaste se
Dioda má dva vývody – anodu a katodu. Dioda vede proud pouze v jednom směru od anody ke katodě. Na stranu těla diody odpovídající katodě je aplikován prstencový pásek. Při zapojování diody do elektrického obvodu je třeba dbát na správnou polaritu.
Světelná dioda – dioda, která při průchodu elektrického proudu vydává světlo. Uvnitř LED je polovodičový krystal. Barva LED závisí na typu použitého polovodiče.
LED, stejně jako běžná dioda, má dva vývody: anodu a katodu. Při zapojování LED do elektrického obvodu je nutné dodržet správnou polaritu. Většina LED má vývody různých délek – dlouhé na anodě a krátké na katodě.
Provozní napájecí napětí pro mnoho běžných LED se pohybuje kolem 2 voltů. Pro připojení LED k elektrickému obvodu s napětím výrazně vyšším, než je jeho provozní napětí, se používá omezovací rezistor.
Nepřipojujte LED přímo ke čtyřbateriovému zdroji napájení. LED se spálí.
Rezistor
Rezistor brání toku elektrického proudu skrz něj.
Jednotkou elektrického odporu je Ohm. V praxi se používají odvozené jednotky: kiloohm (KΩ), megaohm (MOhm).
1 kOhm = 1000 ohmů,
1 MOhm = 1000000 XNUMX XNUMX Ohmů.
Čím vyšší je odpor rezistoru, tím menší proud prochází.
Na schématech zapojení je hodnota odporu rezistoru uvedena vedle jeho symbolu.
U malých rezistorů je odpor vyznačen na jejich těle ve formě barevných proužků. K určení odporu rezistoru podle barevného kódu můžete použít speciální tabulku. Barevné pruhy jsou posunuty k jednomu ze svorek a čtou se zleva doprava.
Příklady stanovení odporu rezistorů
LED připojení
Pro připojení standardní LED s provozním napětím 2 volty (2 V) a spotřebou proudu 20 miliampérů (20 mA) k elektrické baterii s napětím 6 voltů (6 V) je nutné vypočítat odpor omezovacího rezistoru. Použijme Ohmův zákon pro část obvodu.
Kde R je odpor, U je napětí, I je proud.
Úbytek napětí na rezistoru by měl být 6V – 2V = 4V. Tedy
Zvolme rezistor s 10% rezervou, jeho odpor bude roven 220 Ohm.
Bezpečnostní opatření při práci s elektronickými součástkami
Při ohýbání LED vodičů je třeba dávat pozor. Neohýbejte vodiče v těsné blízkosti krytu LED, aby nedošlo k jejich zlomení.
Rovněž je třeba dávat pozor při ohýbání vývodů fototranzistoru.
Fototranzistor
Fototranzistor reaguje na světlo.
Vystavení světlu „otevře“ fototranzistor, aby jím mohl protékat elektrický proud.
Jako světelné senzory se používají fototranzistory.
Stejně jako přes LED teče proud fototranzistorem pouze jedním směrem.
Proud tekoucí ve fototranzistoru při vystavení světlu je poměrně malý a pro řízení zátěže ve formě LED nebo elektromotoru je nutné proud zesílit.
Jak odlišit fototranzistor od LED s průhlednou čočkou?
V praxi existují LED s vysokou svítivostí, které jsou velmi podobné fototranzistorům. Mají průhledné tělo, ale liší se tvarem vnitřních kovových částí.
Chcete-li odlišit fototranzistor od LED s průhlednou čočkou, měli byste se pozorně podívat na tvar elektrod. U fototranzistoru je mezera mezi elektrodami rovná, zatímco u LED je zakřivená. U fototranzistoru jde dlouhý vodič k menší elektrodě, zatímco u LED jde k větší elektrodě.