注意:OSOYOOのすべてのARDUINO用製品は、完全に互換性のあるサードパーティー製ボードです。

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  1. はじめに

はじめに

このレッスンでは、異なる抵抗器を使用してLEDの明るさを変える方法を紹介します。

準備

ハードウェア

ソフトウェア

Arduino IDE (version 1.6.4+)

部品紹介

ブレッドボード

ブレッドボードとは、たくさんの小さな穴がある長方形のプラスチックボードのことです。これらの穴を使って、電池、スイッチ、抵抗器、そしてLED(発光ダイオード)を使った回路などの電子回路のプロトタイプを簡単に作成できます。

接続は永久的ではないため、間違えた場合や新しいプロジェクトを始める場合には、部品を簡単に取り外すことができます。これは、電子工学に新しい初心者にとって素晴らしいものです。ブレッドボードを使って、さまざまな楽しい電子工学のプロジェクトを作ることができます。

ブレッドボードの内部は、5つの金属クリップのセットで構成されていることを覚えておいてください。これは、半列(列A〜Eまたは列F〜J)を形成する5つの穴のセットが電気的に接続されていることを意味します。たとえば、これは穴A1が穴B1、C1、D1、およびE1と電気的に接続されていることを意味します。それは別の行にある穴A2には接続されていません。それはまた、穴F1、G1、H1、I1、またはJ1に接続されていません。これらはブレッドボードの「半分」の反対側にあるため、クリップは中央の隙間を跨いで接続されていません(ブレッドボードの中央の隙間については、詳細は高度なセクションを参照してください)。すべてのメインブレッドボード行とは異なり、バスは通常、ブレッドボード全体の長さに沿って実行されます(ただし、例外もあります)。この画像は、通常のハーフサイズのブレッドボードで電気的に接続されている穴を黄色の線で強調表示しています。

ブレッドボードの両側にあるバスは互いに接続されていません。通常、両方の側面に電源と接地を利用可能にするには、このようにジャンパーワイヤーでバスを接続します。正極を正極に、負極を負極に接続するようにしてください(どの色がどちらかを思い出す必要がある場合は、バスのセクションを参照してください)。ブレッドボードについて詳しく知りたい場合は、このリンクを確認してください。

注意:

ブレッドボードに部品を取り付け始める場合は、ボードが電源が入った状態でいつでも部品を追加、取り外し、または変更しないようにしてください。感電の危険性があり、部品を損傷する可能性があります。

LED

LED (“ell-ee-dees”) は、電気エネルギーを光に変換する特別なタイプのダイオードです。実際、LEDは「Light Emitting Diode」の略で、「錫の缶に書いてあることを実現する」と言えます。そして、これは、ダイオードとLEDの回路図記号の類似性に反映されています。

要するに、LEDは小さな電球のようなものです。しかし、LEDは比較的少ない電力で点灯する必要があります。また、省エネであるため、従来の電球のように熱くなることはあまりありません(あなたが本当にパワーを注入しない限り)。これにより、モバイルデバイスやその他の低電力アプリケーションに最適です。

LEDには正極(アノード)と負極(カソード)があります。アノード用の金属リードはカソード用のリードよりも長くなっています。また、LEDのプラスチック部分のカソード側には平らなエッジがある場合があります。LEDの詳細については、このリンク.をチェックしてください。

注意
LEDをバッテリーや電圧源に直接接続することはできません。まず第一に、LEDには正極と負極があり、逆に接続されると点灯しなくなります。第二に、LEDは抵抗器と一緒に使用する必要があります。抵抗器は、LEDを流れる電流を制限するか、抑制するために使用されます。そうしないと、LEDが焼き切れてしまいます!

抵抗器

抵抗器は、特定の変化しない電気抵抗を持つ電子部品です。抵抗器の抵抗は、回路を通る電子の流れを制限します。

これらは受動部品であり、電力を消費するだけで生成することはできません。抵抗器は通常、オペアンプ、マイクロコントローラ、およびその他の集積回路などのアクティブ部品を補完する回路に追加されます。一般的に、抵抗器は電流を制限したり、電圧を分割したり、I/Oラインをプルアップするために使用されます。このチュートリアルでは、LEDに流れる電気の量、つまり輝度を調節するためにこれを使用します。

抵抗器の電気抵抗はオームで測定されます。オームの記号はギリシャ文字の大文字Ωです。1Ωのやや回りくどい定義は、1Vの印加電位エネルギーが1Aの電流を流す2点間の抵抗です。

このレッスンでは、3つの異なる抵抗値、200Ω、1kΩ、10kΩを使用します。これらの抵抗器はすべて同じように見えますが、異なる色のストライプがあります。これらのストライプによって抵抗器の値が分かります。

抵抗器のカラーコードは、3つのカラーストライプと片方の端に金色のストライプがある抵抗器では、以下のように機能します。

LEDとは異なり、抵抗器には正極と負極がありません。両方の向きに接続できます。抵抗器についての詳細は、このリンクを参照してください。

接続

200Ωの抵抗器を使用して、以下に示すようにストリップボードを接続します。LEDをOSOYOO Basicボードの出力ピン(ここではD2)に接続します。

回路図

Breadboard Layout

スケッチのアップロード

USBケーブルを使用してOSOYOO Basicボードをコンピュータに接続します。緑色の電源LED(ラベルがPWRのもの)が点灯するはずです。Arduino IDEを開いて、OSOYOO Basicボードの対応するボードタイプとポートタイプを選択します。

次に、ledのサンプルスケッチをロードするか、以下のコードを新しいArduino IDEウィンドウにコピーして、OSOYOO Basicボードにアップロードします。そうすると、ブレッドボード上のLEDが点滅するようになります。

// We use the pin 2 to connect with the LED;. // give it a name: int led = 2; // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { // initialize the digital pin as an output. pinMode(led, OUTPUT); } // the loop routine runs over and over again forever: void loop() { digitalWrite(led, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level) delay(500); // wait for 0.5 seconds digitalWrite(led, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW delay(500); // wait for 0.5 seconds }

実行結果

アップロードが完了して数秒後、ブレッドボード上のピン2のLEDが以下のように点滅し始めるはずです:

200Ωの抵抗があると、LEDはかなり明るくなります。

次に、200Ωの抵抗を1kΩの抵抗に交換すると、LEDが少し暗く見えます:

最後に、10kΩの抵抗を取り付けると、LEDはかなり薄暗くなります。