В этом уроке мы поговорим об основах схемотехники, применительно к Arduino. И начнем, конечно же, с закона Ома, так как это основа всей схемотехники. Так же в этом уроке мы поговорим о сопротивлении, стягивающих и подтягивающих резисторах, расчете силы тока и напряжения.

В этом уроке используется:

Большая макетная плата на 1600 точек с 4 шинами питания: Купить
Набор резисторов из 100 штук на все случаи: Купить
Набор светодиодов из 100 штук: Купить
5 штук кнопок в удобной форме: Купить
Соединительные провода 120 штук: Купить
Потенциометры с колпачками 5 штук: Купить

Закон Ома

Закон Ома гласит следующее: V = IR. V — это напряжение (измеряется в вольтах). I — это сила тока (измеряется в амперах). R — это сопротивление (измеряется в омах). Определение вы можете почитать на википедии.

В прошлых уроках мы подключали светодиод через резистор. Давайте разберемся зачем нужен этот резистор и как рассчитать необходимый номинал. Дело в том что пин Arduino Uno выдает 5 В, а светодиоду нужно всего 3 В. Если резистор не ставить то светодиод будет потреблять гораздо больше тока чем ему необходимо. Это приведет к более быстрой разрядке аккумулятора (если ваша ардуино питается от него), к неправильному цвету свечения (если светодиод цветной) и к быстрому перегоранию светодиода. Для того что бы рассчитать номинал резистора надо знать напряжение и силу тока необходимую для конкретного светодиода. Светодиоды бывают разные, но с ардуино используются светодиоды потребляющие 20 мА и работающие от 2 В. Эти параметры можно посмотреть на сайте производителя или узнать у продавца.

Теперь нам надо просто подставить эти данные в формулу и вычислить сопротивление: R = V / I = 3 В / 20 мА = 150 Ом. Вот и все. Теперь мы знаем какой резистор необходим для подключения светодиода к плате Ардуино.

Подтягивающее и стягивающее сопротивление

В одном из прошлых уроков при подключении кнопки к ардуино, мы использовали стягивающий резистор. Сейчас самое время разобраться зачем он там нужен.

подключение кнопки к ардуино

Мы использовали резистор номиналом 10 кОм, который стягивал вход ардуино с землей. Так мы избавились от электрического шума, который мог давать помехи и мешать точно отслеживать нажатие кнопки. Для стягивания необходимо использовать резистор большого номинала. Можно взять и 1 кОм, но рекомендуется использовать больше.

Подтягивающее сопротивление мы пока не использовали в уроках. Оно работает по такому же принципу как и стягивающее, но подключается к линии 5 В. Подключенная таким образом кнопка по умолчанию будет отдавать сигнал HIGH.

6 КОММЕНТАРИИ

  1. R=(U-Uled)/I,
    где U — напряжение на выводе Arduino, Uled — паспортное напряжение светодиода, I — паспортный ток светодиода. И чтобы не насчитать немыслимых чисел, считать нужно в кратных единицах. Если У вас вольты, значит амперы и омы, если миллиамперы, значит милливольты и миллиомы. К вашему примеру:
    R = (5-2)/0,02 = 150 Ом.

  2. Да вообще всё написано сумбурно и местами с ошибками. Для светодиодов нормируется не напряжение, а рабочий ток. При номинальном токе для одной и той же модели светодиодов разброс напряжений может быть достаточно заметным. Вообще светодиод для иллюстрации закона Ома не очень подходит, т.к. имеет нелинейную вольт-амперную характеристику. Явная же ошибка в том, что сначала пишут «Arduino Uno выдает 5 В, а светодиоду нужно всего 3 В», а потом «с ардуино используются светодиоды потребляющие 20 мА и работающие от 2 В» (что ближе к истине). При расчёте нет никакого пояснения, почему при «подстановке этих данных» в формулу вдруг оказалось 3В, а не 2В (статья ж рассчитана на людей, не знающих закона Ома, поэтому вряд ли они имеют представление о делителе напряжения).

  3. Про подтягивающее/»стягивающее» сопротивление. В предыдущих уроках про это уже было. И тут ничего нового. Более того, никаких пояснений, почему появляется шум на входах и почему подключение резистора помогает от него избавиться.

  4. Уважаемые прохожие!!! Если вы такие грамотные, где ссылки на свои статьи или более правильные.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here