Главная » 2017 » Июнь » 16 » Работа 3: Потенциометр.
10:43
Работа 3: Потенциометр.

В этой работе мы познакомимся с потенциометром и будем управлять яркостью светодиода и изменением сопротивления потенциометра.

Необходимые компоненты:

• контроллер Arduino UNO R3;
• плата для прототипирования;
• потенциометр 2 кОм;
• светодиод;
• резистор 220 Ом;
• провода папа-папа.

В эксперименте 1 для подключения светодиода к цифровому выходу мы использовали ограничительный резистор номиналом 220 Ом. Сейчас мы рассмотрим, как подобрать ограничительный резистор и как будет влиять номинал резистора на яркость светодиода.
Самым главным уравнением для любого инженера-электрика является закон Ома. Закон Ома определяет отношения между напряжением, током и сопротивлением в цепи.

Закон Ома определяется следующим образом:
V = I×R,
где V – напряжение в вольтах; I – ток в амперах; R – сопротивление в омах.

В электрической схеме каждый компонент имеет некоторое сопротивление, что снижает напряжение. Светодиоды имеют предопределенное падение напряжения на них и предназначены для работы в определенном значении тока. Чем больше ток через светодиод, тем ярче светодиод светится, до предельного значения. Для наиболее распространенных светодиодов максимальный ток составляет 20 мА. Обычное значение падения напряжения для светодиода – около 2 В.
Напряжение питания 5 В должно упасть на светодиоде и резисторе, поскольку доля светодиода 2 В оставшиеся 3 В должны упасть на резисторе. Зная максимальное значение прямого тока через светодиод (20 мА), можете найти номинал резистора.
R = V/I = 3/0,02 = 150 Ом.
Таким образом, со значением резистора 150 Ом ток 20 мА протекает через резистор и светодиод. По мере увеличения значения сопротивления ток будет уменьшаться. 220 Ом немного более, чем 150 Ом, но все же позволяет светиться светодиоду достаточно ярко, и резистор такого номинала очень распространен. Если мы будем увеличивать номинал резистора, то будем уменьшать ток, проходящий через светодиод, и, соответственно, яркость светодиода. Для изменения яркости светодиода мы будем использовать потенциометр. Потенциометры являются переменными делителями напряжения и выглядят как ручки. Они бывают разных размеров и форм, но все имеют три вывода. Номинал потенциометра определяет сопротивление между крайними выводами, оно неизменно, поворотом ручки мы изменяем сопротивление между средним и крайним выводами от 0 до номинала потенциометра либо от номинала до нуля.
В эксперименте потенциометр мы подключаем последовательно с резистором 220 Ом, чтобы не уменьшить значения ограничивающего резистора для светодиода до нуля и не сжечь светодиод. Схема подключения представлена на рис. 3.1.

Arduino проект

Рис. 3.1. Схема подключения потенциометра и светодиода


Скетч эксперимента приведен в листинге 3.1. Он совсем простой – нам необходимо просто включить светодиод, подключенный к цифровому выводу D10 Arduino.
 

const int LED=10; // вывод для подключения светодиода 10 (D10)
void setup()
{
// Конфигурируем вывод подключения светодиода как выход (OUTPUT)
pinMode(10, OUTPUT);
// включаем светодиод, подавая на вывод 1 (HIGH)
digitalWrite(LED,HIGH);
}
void loop()
{;} 


Порядок подключения:

1. Длинную ножку светодиода (анод) подключаем к цифровому выводу D10 Arduino, другую (катод) – к одной из ног резистора 220 Ом (см. рис. 3.1).
2. Свободную ногу резистора 220 Ом подключаем к средней ножке потенциометра, вторую (любую крайнюю) подсоединяем к GND (см. рис. 3.1).
3. Загружаем в плату Arduino скетч из листинга 3.1.
4. Поворачиваем ручку потенциометра и наблюдаем изменение яркости светодиода от полного выключения до почти полной яркости.

Листинги программ скачать

Категория: ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ | Просмотров: 16 | Добавил: nvkondratov | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar