Как подключить светодиод к Ардуино

Как подключить светодиод к Ардуино, чтобы мигал

Рассмотрим, как подключить светодиод к Ардуино через резистор. Мигание светодиодом — это самая простая программа (скетч) для начала работы с микроконтроллером. Далее размещена подробная инструкция по сборке схемы со светодиодом и резистором, правила загрузки программы в плату Arduino UNO и приведен скетч для мигания светодиода на Arduino UNO с комментариями.

Как подключить светодиод к Arduino

В этом простом примере показано, как с помощью платформы Arduino заставить мигать светодиод. Для начала мы соберем простую схему на макетной плате, подключив светодиод к цифровому выходу микроконтроллера Ардуино (входы и выходы на плате еще называют Pin). Загрузив скетч (так называют программу для Ардуино), вы поймете, как пользоваться и работать с платой Arduino UNO.

Фото. Светодиод и резистор в разрезе. Устройство светодиода и резистора
Фото. Устройство светодиода и резистора в разрезе

Светодиоды — это полупроводниковые элементы, которые служат для индикации и освещения. Они имеют полярность (+ и ) и чувствуют направление движения постоянного тока. Если подключить светодиод неправильно, то постоянный ток не пройдет и прибор не засветится. Кроме того, светодиод может выйти из строя при неправильном подключении. Анод (длинная ножка светодиода) подключается к плюсу.

Для занятия нам понадобятся следующие детали:

  • Плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • Макетная плата;
  • USB-кабель;
  • 2 светодиода;
  • 2 резистора 220 Ом;
  • Провода «папа-папа».

Быстрая сборка схем на макетной плате

Для надёжной сборки устройств создаются печатные платы, на что уходит много времени. Для быстрой сборки электрических схем без пайки используют макетную плату (breadboard). Под слоем пластика на макетной плате находятся медные пластины-рельсы (дорожки), выложенные по простому принципу (смотри фото). Дорожки служат для создания контакта между радиоэлементами и проводами.

Макетная плата (breadboard) в разрезе
Одну и ту же схему на макетной плате можно собрать множеством способов

Соберите схему подключения светодиода к Arduino, как на фото ниже

Длинная ножка светодиода - это анод
Длинная ножка светодиода — это анод, она всегда подключается к плюсу

Для чего светодиод включают к Ардуино с резистором? Дело в том, что в светодиоде стоит кристалл который боится больших токов. Резистор призван ограничивать силу тока (Амперы), чтобы светодиод не перегорел. Большой ток губителен для светодиода, меньший ток (благодаря подключению резистора) обеспечивает длительную работу. Чтобы подключить светодиод к Ардуино без резистора, используйте 13 порт.

Подключите плату Arduino к компьютеру при помощи USB провода

Кабель с разъемами USB-A и USB-B
Кабель с разъемами USB-A и USB-B используется также для подключения принтера

Если у вас не установлена программа Arduino IDE, то скачайте последнюю версию на официальном сайте www.arduino.cc. С помощью USB кабеля производится запись программ, также плата получает питание от компьютера. Если требуется автономная работа электронного устройства, то плату можно запитать от батарейки или блока питания на 7-12 В. При подаче питания на плате загорится светодиод индикации.

Откройте программу Arduino IDE и проверьте подключение платы

Убедитесь, что программа определила плату Ардуино
Убедитесь, что программа определила ваш тип платы Ардуино

Шаг 1. Зайдите в основном меню «Инструменты -> Плата». Если плата Arduino определилась неправильно, то выберите необходимый тип, например, Arduino Uno.

Шаг 2. Установите порт (кроме COM1) подключения в меню «Инструменты -> Порт», так как при подключении Ардуино к ПК создается виртуальный COM-порт.

Убедитесь, что программа определила порт подключения
Убедитесь, что программа определила порт подключения Ардуино

Скетч мигающий светодиод Ардуино

void setup() // процедура setup
{
pinMode(13, OUTPUT); // объявляем пин 13 как выход
}

void loop() // процедура loop
{
digitalWrite(13, HIGH); // зажигаем светодиод

delay(1000); // ждем 1 секунду

digitalWrite(13, LOW); // выключаем светодиод

delay(1000); // ждем 1 секунду
}

Скопируйте код под фото и вставьте свой первый скетч в программу

Скопируйте код и вставьте первый скетч в программу
Скопируйте код и вставьте скетч в программу Arduino IDE

Перед загрузкой программы в микроконтроллер можно выполнить проверку (компиляцию), на наличие ошибок в коде. В случае обнаружения ошибки — будет получено сообщение в нижнем окошке Arduino IDE. В любом случае, при загрузке скетча, сначала происходит проверка и компиляция программы. При компиляции происходит перевод программы в двоичный код, понятный микроконтроллеру.

Загрузите скетч в Arduino, нажав на кнопку «Вгрузить» (смотри фото)

Перед загрузкой программы в микроконтроллер, потребуется сохранить скетч на компьютере. Нажмите «Сохранить» в появившемся окне и начнется загрузка.

Перед загрузкой, потребуется сохранить скетч на компьютере
Перед загрузкой программы, потребуется сохранить скетч

Пояснения к коду:

  1. Процедура setup выполняется при запуске микроконтроллера один раз. Используется для конфигурации портов микроконтроллера и других настроек;
  2. После выполнения setup запускается процедура loop, которая выполняется в бесконечном цикле. Это мы используем, чтобы светодиод мигал постоянно;
  3. Процедуры setup и loop должны присутствовать в любой программе (скетче), даже если вам не нужно ничего выполнять в них — пусть они будут пустые, просто не пишите ничего между фигурными скобками;
  4. Запомните, что каждой открывающей фигурной скобке { всегда соответствует закрывающая }. Они обозначают границы некого логически завершенного фрагмента кода. Следите за вложенностью фигурных скобок;
  5. Использованные константы: INPUT, OUTPUT, LOW, HIGH, пишутся заглавными буквами, иначе компилятор их не распознает и выдаст ошибку. Когда ключевое слово распознано, оно подсвечивается синим цветом в Arduino IDE.

На что обратить внимание:

  1. Светодиод, встроенный параллельно Pin13, ведет себя также, как диод на Pin13;
  2. Подумайте о значениях функций: setup, loop, pinMode, digitalWrite, delay;
  3. Если у вас остались вопросы, то вы можете их задать в комментариях.

Задание для самостоятельного выполнения:

  1. Измените время включения/выключения светодиода в скетче и загрузите в плату;
  2. Добавьте в схему еще один светодиод, подключив его к порту 10;
  3. Измените скетч, чтобы светодиоды включались поочередно;
  4. Измените скетч, чтобы светодиоды включались и выключались одновременно.
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (4 votes, average: 5,00 out of 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *