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먼저 설치 했던 LED의 위치를 아래와 같이 반대로 연결하여도 LED는 동작합니다. 저항은 LED의 음극, 양극 어느쪽이든 위치하기만 하면 LED는 동작합니다.
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안녕하십니까? 공도리 샘(Gongdory sam) 입니다
오늘은 저항의 역활에 대해서 설명합니다.
저항 값에 따른 흐르는 전류의 양의 차이를 LED의 밝기로 실험
기초적인 전자공학 이론과 전자 공작 또 아두이노 기초와 아두이노를 활용한 작품 만들기 DIY 등을 함께 재미있게 배울수 있도록 노력하겠습니다.
문의 : [email protected]
인트로 배경음악
[무료비트] 국악소년(Gukak Boy)(Prod. JK BEAT) / 한국적 비트 / Free Beat
https://www.youtube.com/watch?v=KizYC…
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[아두이노 기초] 4. 저항 – 네이버 블로그
어떻게 보면 단순한 LED를 켜는 동작이었지만 좀 더 넓은 의미로 보면 우리는 디지털 출력을 사용할 수 있게 된 것이다. 거창하게 디지털 출력이지만 쉽게 …
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Date Published: 5/23/2022
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[아두이노] LED에 220옴 저항을 사용하는 이유
LED는 10-25mA 내에서 동작하니깐 괜찮은 값이다. 또한 LED는 전류 크기에 따라 발산되는 빛의 양이 다른 장치가 아니다. 25mA 대신 14mA가 흘러도 밝기에는 영향이 없다는 …
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Date Published: 4/28/2021
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아두이노 저항의 기초 – 이지이지(EGEasy)
저항 사용 이유? 부품에 과전류가 흘러 부품이 망가지는 것을 방지하기 위해서입니다. 아두이노 부품(ex. LED)에는 부품마다 정격 전압과 정격 전류가 …
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[아두이노] 저항이 필요한 이유 – 밍구
LED의 풀네임은? Light-Emitting Diode로 발광다이오드라고 부른다. 즉, 전류가 흐르면 발광을 해서 표현하는 다이오드이다.
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View: 8323
[아두이노] LED 저항 계산하기 – Studying S
아두이노 회로에 LED를 사용하려면 그에 맞는 저항을 같이 사용해야 합니다. 만약 너무 높은 저항을 쓰면 빛이 너무 약하거나 아예 안 켜질 수도 …
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5. 가변저항(Potentiometer)으로 LED 밝기 조절하기 … – 에듀이노
아두이노 전문 교육쇼핑몰 에듀이노, 아두이노보드, 쉴드, 모듈, 키트, 로봇, 전자부품 등 판매.
Source: eduino.kr
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아두이노 LED 제어하기 – Steemit
이 허용치 이상을 넘어버리면 고장이 나버리기 때문에 저항을 연결을 해줘야 합니다. 저항값을 간단히 계산을 해보면 아두이노의 전압 값과 LED의 전압/전류 값이 정해져 …
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아두이노 메이커_01_ led 제어하기
※ 저항은 회로연결에서 + 쪽이든 – 쪽이든 연결되있으면 전압 또는 전류 크기가 줄어듬. 3. 아두이노 회로연결. – 준비물 : 아두이노 우노보드, 브레드 …
Source: swmakerjun.tistory.com
Date Published: 7/11/2021
View: 7179
[ 아두이노 ] LED의 정격 전압과 전류 – 개준생의 공부 일지
V=IR 직렬연결 시 아래 공식으로 계산한다. (입력전압-LED사용전압)V/사용전류A = 저항값Ω. (5V-2.1V) …
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Date Published: 6/20/2021
View: 178
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주제에 대한 기사 평가 아두 이노 led 저항
- Author: 공도리쌤 Gongdory sam
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- Date Published: 2019. 4. 27.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=sGgQVkocqsU
[아두이노 기초] 4. 저항
앞선 포스트에서 우린 아두이노를 이용하여 직접 LED를 켜고 끄는 동작을 해보았다.
어떻게 보면 단순한 LED를 켜는 동작이었지만 좀 더 넓은 의미로 보면 우리는 디지털 출력을 사용할 수 있게 된 것이다.
거창하게 디지털 출력이지만 쉽게 말해 전기를 자유자재로 내보내고 싶을 때 내보내고 아닐때 안 내보내는 동작을 할 수 있는 것이다.
이번 포스트에서는 이전에 했던 LED를 동작시킬 때 하지 않았던 어떤 것에 대해 이야기 해보려고 한다.
이 포스트의 카테고리가 ‘아두이노 기초’이기 때문에 이전에는 복잡한 것을 피하여 간단하게 했었다.
하지만 아두이노를 다루어 보았고 전기전자에 대한 지식이 어느정도 있는 사람들에겐 이상하게 보였을 것이다.
‘LED를 연결하는데 왜 저항을 쓰지 않을까?’
아는 사람들에겐 당연한 의문인 것이다.
이전 포스트에서는 간단하게 LED를 바로 아두이노 보드에 연결하여 사용하였다.
하지만 원래는 LED에 선을 연결하기 전에 ‘저항’이라는 것을 연결해주어야 한다.
본 사람도 있겠지만 위와 같이 생긴 것이 저항이다.
저항의 기호를 본다면 좀 더 친숙할 수도 있다.
아마 고등학교를 이과를 나왔다면 보았을 것이다.
위의 그림이 바로 저항의 모습이다.
이제 저항이 어떻게 생겼는지 알았을 것이다.
다음으로 저항이 어떤 역할을 하는지 알아보자.
저항은 이름 그대로의 의미로 ‘전기가 지나가는 것을 방해하는 역할’을 한다.
기호를 딱봐도 꾸불꾸불 한 것이 저기를 지나가기에는 힘들 것 같아 보인다.
그래서 전기가 저항을 만나면 전압이 줄어들게 된다.
여기서 전압은 우리가 일상에서 콘센트를 보며 이야기 할 때 220볼트라고 이야기 할 때의 이 볼트가 전압에 해당한다.
표현할 때는 220V로 표시한다.
LED는 보통 2~3.4V로 동작을 한다.
물론 더 낮은 전압에서 동작하는 경우도 있다.
하지만 아두이노에서는 5V의 전기가 나온다.
그렇다면 이 5V의 전기가 LED로 바로 가게 되면 어떻게 될까.
당연히 과전압으로 인해 LED가 고장나게 될 것이다.
집에서 사용하는 콘센트를 떠올려보자.
콘센트에 겨울에 난방 용품을 많이 꽂으면 연기가 나면서 고장나는 것을 보거나 들은 적이 있을 것이다.
이런 경우 난방기는 전기가 많이 필요해 콘센트가 감당할 수 있는 전기 이상을 끌어오기 때문에 나타나는 현상이다.
이것과 마찬가지로 전압이 맞지 않은 LED에 바로 연결하면 LED가 고장나게 된다.
그럼 왜 앞에서는 그냥 연결했을까.
앞의 포스트에서는 먼저 아두이노를 느껴보기 위해서 일부러 LED에 복잡하게 저항을 연결하지 않고 해보았다.
보통 LED의 경우 5V가 흐른다고 해서 바로 고장나는 것이 아니라 했던 것이다.
아무튼 그렇기 때문에 LED를 보호하기 위해서 원래 LED의 앞으로 저항을 연결해야 하는 것이다.
그래서 제대로 된 연결 법은 위의 그림과 같다.
LED의 앞으로 저항을 연결해주어야 한다.
그럼 아무 저항이나 연결해주면 될까.
물론 아니다.
저항에도 ‘값’이 있다.
이 값에 따라 우리가 저항을 연결해주어야 하는 것이다.
저항의 값을 정하는 것은 조금 어렵다.
만약 아두이노를 배우는 초보라면 이 부분까지 지금 바로 공부하는 것은 추천하지 않는다.
이 부분까지 공부를 같이 하게 되면 해야 될 것이 많아져 금방 지치게 될 것이다.
그렇기 때문에 초보라면 인터넷을 검색해서 거기서 말해주는 값의 저항을 연결하면 된다.
요즘은 아두이노가 하나의 붐이라고 할 정도로 많이 사용되기 때문에 그에 대한 자료는 얼마든지 있으니 몰라도 걱정하지 않아도 된다.
하지만 아두이노를 계속 사용하다보면 새로운 것을 만들고 싶을 것이고 그때가 되면 자료가 적어지게 될 것이다.
그때 이 전자회로라는 분야에 대해 공부를 하면 되는 것이다.
다시 한번 말하면 굳이 지금부터 찾아서 공부 하는 것은 별로 추천하지 않는다.
다시 LED로 돌아와서 LED에 연결해야 되는 저항을 알아보자.
LED는 보통 2~3.4V로 동작하고 아두이노는 5V로 동작한다.
그렇기 때문에 연결해 줄 저항으론 100~220Ω 저항을 사용하면 된다.
보통 100Ω, 220Ω 저항을 많이 사용하니 이 둘 중 선택하면 될 것이다.
이제 어떤 저항을 사용하는지도 알았다.
하지만 가장 중요한 것이 남았다.
바로 저항을 읽는 법이다.
저항의 값을 읽는 법은 처음 보는 사람이라면 많이 생소한 방법이다.
위의 그림이 저항의 값을 읽는 방법이다.
저항에 값은 저항에 표시되어진 띠의 색을 보면서 계산을 해야 한다.
보통 저항에는 4개의 띠가 있다.
이때 앞의 3개의 띠를 이용하여 값을 계산하는 것이다.
4개의 띠가 있을 때 첫번째 띠는 첫째자리 숫자를 뜻한다.
두번째 띠는 둘째자리 숫자를 뜻한다.
세번째 띠는 10의 승수를 뜻한다.
만약 띠의 색을 읽어 첫번째 띠가 1, 두번째 띠가 0, 세번째 띠가 3이 나왔다고 해보자.
그렇다면 이 저항은 10하고 10의 승수가 3이 된다.
그래서 계산 하면 10000Ω이 되는 것이다.
이것을 다르게 나타내면 10kΩ이 된다.
여기서 ‘k’는 킬로라고 읽고 ’10의 3승’을 말한다.
참고로 ‘M’이라고 되어 있으면 메가라고 읽고 ’10의 6승’을 뜻한다.
이렇게 4개의 띠의 저항의 값을 알아보았다.
하지만 4개의 띠 중 3개의 띠만 이야기 하고 마지막 네번째 띠는 이야기 하지 않았다.
이 네번째 띠는 저항 값의 오차를 뜻하는데 지금은 신경쓸 것 없다.
지금은 이 네번째 띠는 금색 은색이 대부분이니 띠의 순서 중 어디가 앞인지 확인하는 용도로만 사용하자.
물론 저항 값의 오차도 아주 중요하지만 이것은 정밀한 일을 할 때나 적용되는 것이니 우리는 오차를 신경쓰지말고 저항 중에 싼 저항을 구입해서 사용하면 된다.
이렇게 저항의 값을 읽는 법을 알아 보았다.
만약 띠가 다섯개라면 첫번째부터 세번째까지가 값을 나타내고 네번째 띠가 10의 승수를 나타낸다.
이정도면 저항을 어느정도 구별 할 수 있을 것이다.
이제 이후에는 LED를 연결할 때 이 저항을 연결하여 위의 그림과 같이 사용하자.
[아두이노] LED에 220옴 저항을 사용하는 이유
원문: https://www.schneider-electric.co.uk/en/faqs/FA142566/ 산업용 근접센서는 대부분 반도체 부품으로 만들어집니다. 근접센서에서, 트랜지스터와 같은 반도체 부품은 물체의 근접을 감지하게 되면 출력을 스위칭(출력을 내보내거나 차단) 하는데 사용됩니다. 3선 결선 방식의 센서는 회로와 트랜지스터 구성방식에 따라 PNP 타입과 NPN 타입으로 나눌 수 있습니다. 한가지 중요한 점은 PNP, NPN 타입의 구분은 센서가 NO(normally open) 타입인지, NC(normally closed) 타입인지와는 상관이 없다는 것입니다. PNP, NPN 타입 센서 모두 NO, NC 접점을 가질 수 있습니다. PNP, NPN 타입 중 무엇을 선택해야 하나? PNP, NPN 센서 타입 중 어떤 것을 사용할 지는 센서가 사용될 회로의 환경에 달려 있습니다. 릴레이를 사용하는 전통적인 회로 구성방식에서는 아래와 같이 PNP, NPN 센서를 사용할 수 있습니다. PNP 방식은 센서의 출력선을 릴레이 코일의 +단자에 결선합니다. NPN 방식의 센서는 출력선을 릴레이 코일의 -단자에 결선합니다. NPN 방식보다는 PNP 방식이 많이 사용되고 있습니다. PLC를 이용하는 환경에서 센서의 타입을 선택하는 경우에는 PLC 입력카드의 타입에 유의해야 합니다. PLC 입력카드에는 입력카드의 입력단자로 전류가 흐르는 sink타입과, 입력카드 입력단자에서 전류가 나가는 source타입 두가지가 있습니다. PNP 타입의 센서를 사용하는 경우 sink 타입의 입력카드를 사용하고, COM단자에 -전원을 인가합니다. 그리고 센서의 출력부를 입력카드의 입력단자에 연결합니다. NPN 타입의 센서를 사용하는 source 타입의 입력카드를 사용하고, COM단자에 +전원을 인가합니다. 그리고 센서의 출력부를 입력카드의 입력단자에 연결합니다. PNP 타입의 센서가 많이 사용되므로 덩달아 sink 타입
아두이노 저항의 기초
안녕하세요. 이지이지 입니다.
아두이노 4번째 포스팅에서는 아두이노 저항의 기초에 대해 알아보도록 하겠습니다.
저항 사용 이유?
부품에 과전류가 흘러 부품이 망가지는 것을 방지하기 위해서입니다.
아두이노 부품(ex. LED)에는 부품마다 정격 전압과 정격 전류가 있습니다.
제품을 구매할 때 제품 스펙이나 제품의 datasheet를 통해 확인할 수 있습니다.
필요 저항 구하기
아두이노에서 필요한 저항을 구하기 위해서는 먼저 옴의 법칙을 이해하셔야 합니다.
옴의 법칙: V(전압) = I(전류) X R(저항)
그러므로 회로를 구성할 때 필요한 저항 R = V / I 입니다.
그런데 여기에서 전압(V)은 (아두이노 보드의 전압(기본적으로 5V) – 저항을 연결할 부품의 정격 전압) 입니다.
예를 들어,
– 아두이노 전압: 5V
– LED 전압: 2V
– 정격 전류: 20mA
저항 = (5V-2V) / 0.02 = 3 / 0.02 = 150Ω
따라서 우리가 보통 흔히 많이 사용하는 220Ω 저항을 사용하면 됩니다.
저항이 너무 작으면 LED에 무리가 와서 수명이 단축되고, 저항이 너무 크다면 LED의 빛의 세기가 약해집니다.
저항 사용의 예
먼저 저항없이 회로를 구성한 경우입니다.
저항이 없는 경우
위 이미지에서 보시듯 정격 전류의 최대 범위인 20mA를 넘어 전류가 공급되어 LED 고장의 원인이 될 수 있습니다.
다음은 저항을 220Ω으로 구성한 시뮬레이션입니다. (LED의 밝기에 초점을 맞추세요.)
저항 220Ω
다음은 저항을 좀 크게 1000Ω(1kΩ)으로 설정하고 시뮬레이션 한 결과입니다.
LED의 불빛의 세기가 많이 약해진 것을 볼 수 있습니다.
저항 1000Ω
마지막으로 저항을 50Ω으로 설정하여 시뮬레이션 한 결과입니다.
저항이 너무 약해 과도한 전류가 흘러 LED의 수명이 단축될 수 있다는 경고 메시지가 나타납니다.
저항 50Ω
저항에 대해 조금 이해가 되셨나요???
아두이노의 저항에 대해 가장 기초를 다룬 것으로 앞으로 배워가며 더 많은 지식을 공유하도록 하겠습니다.~~~
[아두이노] 저항이 필요한 이유
#저항이 왜 필요할까?
아두이노 내부에는 조그만 칩LED가 있는데 이제 외부의 큰 LED를 연결해 보자.
LED에서 다리가 긴 쪽은 +로 전원이 들어가는 쪽이고
짧은쪽은 그라운드 즉, 0V가 들어가는곳이다.
LED의 풀네임은? Light-Emitting Diode로 발광다이오드라고 부른다.
즉, 전류가 흐르면 발광을 해서 표현하는 다이오드이다.
그래서 LED는 양쪽의 전위차가 생기면 그 전위차만큼 밝아지는 원리이다.
전압: 그라운드에서 전위차이
전류: 얼만큼 빨리 전하가 흐르느냐,즉 전하의 흐름을 전류라고 함,
양극에서 음극으로 흐름
만약 LED를 바로 +, -에 꽂으면 어떻게 될까?
시뮬레이션을 실행하면 전구가 파괴된다.
이유는 순간적인 과전류가 483mA가 들어갔는데 LED가 견딜수 있는건 20mA밖에 되지 않아서 이다.
그래서 과전류로 인해 LED가 손상될 수도 있다는 것을 나타낸다.
그래서 이 LED의 과전류를 줄일 수 있는 방법이 저항 이다.
이 저항에 의해서 전류를 조절할 수 있다.
* 옴의 법칙 (V=IR) 전압=전류*저항
저항의 역할이 전압과 전류를 조절하는 역할 을 한다.
내가 원하는 전류를 흐르게 하려면 저항에 의해서 조절가능하다.
저항과 전류는 반비례관계로 저항이 크면 전류는 작아지게 된다.
그래서 저항비율을 통해서 전류를 조절할 수 있다.
우리가 사용하는 LED는 전압은 1.7V에 전류는 10mA가 기본스펙이다.
옴의 법칙을 이용해서 저항을 구하면
R = V/I , 저항 = 전압/전류 라는 공식으로 저항을 구할 수 있다.
저항 = (5V기반에 LED스펙인 1.7V를 빼면 3.3V)/전류는 10mA이므로 0.01A
즉 3.3/0.01 = 330Ω 이라는 저항이 있어야지만 전류를 유지시킬 수 있다.
* LED를 좀더 밝게 하고 싶으면?
저항을 작게 하면 된다. 1㏀이라던지 큰 저항을 사용하면 전류가 거의 흐르지 않기 때문에 LED를 밝히는 힘이 약해져서 거의 안보이게 된다.
[아두이노] LED 저항 계산하기
아두이노 회로에 LED를 사용하려면 그에 맞는 저항을 같이 사용해야 합니다. 만약 너무 높은 저항을 쓰면 빛이 너무 약하거나 아예 안 켜질 수도 있습니다. 너무 낮은 저항을 쓰면 LED에 과전류가 흘러서 타버릴 수도 있습니다.
<그림 1> LED, Anode와 Cathode
L ED 과전류 방지 저항 계산하기
LED를 사용할 때 가장 먼저 주의해야 할 점은 극성입니다. 2개의 다리 중 긴 쪽이 Anode(+) 쪽입니다. 다리가 짧은 쪽이 Cathode(-)입니다. 아두이노와 사용할 때는 다리가 긴 쪽을 전원(Vcc)이나 출력핀에 연결합니다. 다른 다리는 GND에 연결합니다.
LED를 사용할 때 극성을 신경 쓰는 것 만큼 중요한 것이 적절한 전류를 흘려주는 것입니다. 전류를 제어하는 가장 쉬운 방법은 LED와 직렬로 저항을 사용하는 것입니다. LED 스펙에 따라 설치되는 저항의 크기가 달라집니다.
우선 가장먼저 Vf를 찾아야 합니다. Red LED는 일반적으로 1.8 V 입니다.
그 다음 LED 공급 전압입니다. 아두이노 Vcc를 사용하기 때문에 5 V 입니다.
LED 사용 전류인 If 입니다. 아두이노용 LED는 거의 20mA로 보시면 됩니다.
이제 계산 해보겠습니다.
Step 1)
우선 저항에 걸리는 전압 Vr을 계산하겠습니다. Vcc = Vf + Vr 입니다. 따라서 Vr = 3.8 V 입니다.
Step 2)
저항 값을 계산 하겠습니다. 전압을 전류로 나눠주면 저항이 됩니다. LED 사용 전류가 20 mA 입니다. 직렬 회로에서는 모든 구간에서 전류가 같기 때문에 저항에도 20 mA가 적용됩니다.
Vr / If = 3.2 / 0.02 = 160 Ohm
계산 과정을 그림에 표시하면 아래와 같습니다.
에듀이노-코딩교육 전문 쇼핑몰
상품상세정보
안녕하세요 에듀이노 입니다.
오늘은 가변저항을 사용해볼껀데요
가변저항은 우리 주변에 실생활에서 많이 볼 수 있는 소자입니다.
예를 들어 스피커의 볼륨 조절, 보일러의 온도 조절 등에 부착되어 조절 슬라이더를 이동하거나
회전시켜서 전기의 흐름을 조절하는 부품입니다.
< 실생활에 사용되는 가변저항 >
■ 정의 (가변저항이란?)
– 가변저항(Potentiometer)이란 저항값이 고정되지 않는 것을 의미합니다.
가변저항을 이용하여 저항을 바꾸면 전류의 크기를 바꿀 수 있습니다. 일반 저항 소자와 달리 보통 3개의 핀(VCC,A0,GND)으로
구성되어 있으며, 슬라이더를 회전시키거나 손잡이를 앞뒤로 밀거나 당겨서 저항 값을 조절하게 됩니다.
■ 동작 원리
<그림1. 가변저항 동작원리>
< 그림2. 가변저항의 스위퍼 >
– 가변저항을 구성하는 3개의 핀은 각각 GND, A0(신호 전달 핀), VCC(5V) 핀에 연결되어 있습니다.
위의 <그림.1>에서 확인 할 수 있듯이 GND 핀과 5V 핀은 각각 가변저항의 내부 저항체와 연결되어 있습니다.
내부 저항체를 통해 전기가 흐르며 저항의 기능을 하게 되는거죠.
– 스위퍼는 <그림.2>에서 볼 수 있듯이 가변저항에서 회전시킬 수 있는 부분을 말하는데요, 스위퍼(Sweeper)를 회전시키면
가변저항 내부의 슬라이더가 움직여 저항 값을 조절 할 수 있습니다.
– 5V핀을 타고 올라간 전류는 가변저항 내부의 슬라이더를 타고 신호 역할을 하는 단자(A0)를 따라내려가게 됩니다.
이 때 슬라이더의 위치에 따라 전류가 흐르는 도선의 길이가 달라지게 되어 저항을 조절할 수 있는거죠.
– 즉, 옴의 법칙에 따라 도선의 길이가 길어지면 저항의 세기는 커지고, 도선의 길이가 짧아지면 저항이 작아지게 되는 원리입니다.
<옴의 법칙>
■ 가변저항 사용하기
– 준비물
(브레드보드를 제외한 나머지 부품들은 ‘아두이노 우노 종합 키트’에 포함된 부품을 이용했습니다.)
아두이노 우노 보드(SMD) : 링크 클릭
브레드보드 400홀(불투명) : 링크 클릭
가변저항(10K) : 링크 클릭
저항 : 링크 클릭
LED : 링크 클릭
점퍼케이블 : 링크 클릭
(링크를 클릭하면 해당 제품 페이지로 이동합니다.)
1) 아두이노와 가변 저항 연결하기
– 아래 결선도와 같이 아두이노와 가변저항을 연결해줍니다.
< 결선도 >
< 실제 연결 사진 >
2) 코딩 예제
– 아래 코드를 아두이노 스케치에 입력 후 아두이노 보드에 업로드 해줍니다.
int LED = 9 ; //LED를 9번핀에 연결합니다 void setup (){ Serial . begin ( 9600 ); pinMode (LED, OUTPUT ); //9번 핀의 모드를 OUTPUT으로 설정해 줍니다 } void loop (){ int val = analogRead (A5) / 4 ; // 가변저항을 아날로그 A5에 연결하고 이를 ‘val’에 저장합니다 Serial . println (val); // 시리얼 모니터로 가변저항 값을 출력합니다 analogWrite(LED, val); // 가변저항의 값을 LED(9번핀)로 보내 출력합니다 }
코드 상의 ‘ int val = analogRead(A5)/4; ‘ 에서 마지막에 4로 나눠준 이유는 아두이노의 아날로그 단자에서 읽어들인 가변저항의 입력값은 0~1024이지만
디지털 단자를 이용한 LED(9번핀)의 밝기 값은 0~255까지 출력할 수 있기때문입니다.
또한 디지털 단자에 연결한 LED의 출력을 digitalWrite가 아닌 analogWrite로 사용한 이유는 PWM(Pulse Width Modulation) 기능을 이용하여
디지털 단자에서도 아날로그 출력을 낼 수 있기때문입니다.
3) 테스트 결과
– 코드 업로드를 마친 후 가변저항의 스위퍼를 돌려가며 LED의 밝기변화를 관찰합니다.
< 테스트 사진 >
< 그림3. 시리얼 모니터로 출력값을 확인한 결과 >
<그림3>은 가변저항을 돌려가며 시리얼 모니터로 출력값을 확인한 결과입니다.
가변저항을왼쪽으로 최대로 돌리고 시리얼 모니터에서 출력값을 확인해보니 ‘0’이 출력되고, 오른쪽으로 돌리면 출력값이 증가합니다.
또한 오른쪽으로 최대로 돌리면 ‘255’가 출력됨을 확인할 수 있습니다.
(시리얼 모니터는 아두이노 스케치 오른쪽 상단에 위치한 돋보기 모양 아이콘을 클릭하여 확인합니다.)
<시리얼 모니터 확인하기>
4) 동영상
– 위 테스트 결과를 영상으로 확인합니다.
여기까지 ‘가변저항을 이용해서 LED 밝기 조절하기’ 였습니다.
읽어주셔서 정말 감사합니다 ~
아두이노의 시작은 에듀이노(Eduino) 입니다. – 에듀이노(Eduino)
아두이노 메이커_01_ led 제어하기
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1. LED ( light emitting diode)
– LED는 다이오드의 한 종류로 빛을 내는 기능을 가지고 있어 “발광다이오드”라 한다.
– LED 긴다리가 ” + ” , 짧은 다리가 ” – ” 로 극정을 가지고 있어 구분하여 사용하여야 함.
– p형 반도체가 양극에 연결되고 n형 반도체가 음극에 연결될 때. 전자가 활성화되어 음극에서 양극으로 흐르기
시작합니다.
※ 다이오드 : 전류를 한쪽으로는 흐르게 하고 반대쪽으로 흐리지 않게 하는 전자 부품.
이미지 출처 : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Led_3d.svg
– 전압이 낮아지면 빛이 흐려지고, 전압이 높으면 밝아진다.
※ LED 는 보통 색상에 따라 차이가 있지만 최소 2V ~ 최대 3.6V 전압을 사용한다.
여기서 주의해야할 부분은 아두이노에서 나오는 전압은 5V 이므로 아두이노와 바로 연결을 하게 되면
LED가 검게 타거나, 터지는 경우가 발생한다.
–> 저항을 사용하여 전압을 낮춤.
2. 저항 (Resistor)
– 전류의 흐름을 줄이기 위해 사용. (전기의 흐름을 방해)
– 저항을 통해 전압과 전류의 크기를 조절할 수 있음.
※ 옴의법칙 V = IR
– 보통 아두이노에서 저항 ” 220Ω ” 혹은 ” 330Ω ” 을 사용하여 LED 정격전압을 맞춤.
※ 정격전압 : 전기기계기구, 선로 등의 정상적인 동작을 유지시키기 위해 공급해 주어야 하는 기준 전압.
저항연결과 저항읽는 법
※ 저항은 회로연결에서 + 쪽이든 – 쪽이든 연결되있으면 전압 또는 전류 크기가 줄어듬.
3. 아두이노 회로연결
– 준비물 : 아두이노 우노보드, 브레드보드, LED, 330Ω 저항, 수-수 케이블
아두이노 LED 회로연결
– LED 제어를 위해 제어가 가는한 디지털 핀(2 ~ 13번) 으로 LED + 회로 연결
※ 이 수업에서는 LED를 디지털 7번 핀에 연결하여 코드를 작성함.
– LED – 회로에는 저항을 연결하여 회로 확장
※ 저항은 극성이 존재하지 않기 때문에 띠색의 방향은 아무 상관이 없음.
– 모든 회로는 전원에서 접지로 들어가야 하기 때문에 저항을 통해 흐르는 전압을 마지막 GND로 연결해줌.
4. 아두이노 IDE 실행
아두이노 setup() , loop() 함수
가. void setup() 함수
– ” // put your setup code here, to run once: ”
※ C 언어에서는 슬러쉬 2개 ” // ” 는 주석의 의미로 ” // ” 뒤에있는 코드나 글씨는 컴퓨터가 읽지 못함.
– 아두이노 셋업코드 입력, 주로 아두이노 디지털핀을 사용할 모드를 셋팅하거나, 통신을 셋팅하기 위한 코드.
– setup() 함수는 아두이노에 전원이 공급될때 딱 한번 함수안의 코드를 실행하며, 아두이노 셋팅을 마침.
나. void loop() 함수
– ” // put your main code here, to run repeatedly: ”
– 아두이노 메인코드 입력, 아두이노를 통해 제어할 코드를 입력
– loop() 함수는 아두이노에 전원이 공급되어 setup()함수를 실행하고 loop()함수가 실행됨.
– loop() 함수는 안에 있는 코드를 순차적으로 실행하면서 loop()함수 안에 있는 코드를 무한 반복 시킴.
5. 아두이노 코드
아두이노 스케치창 코딩
가. pinMode() 함수
– 디지털 핀 셋팅을 위한 함수 ” pinMode(핀번호,모드); ”
– 핀번호는 LED + 에 연결된 디지털 핀 번호를 매개변수로 입력.
– 모드는 아두이노 입장에서 전원을 주거나 끊기 위한 ” OUTPUT ” 모드와 데이터 신호 및 센서값을 읽어오기 위한
” INPUT ” 모드 중 설정.
– pinMode(7,OUTPUT); → 디지털 7번핀을 출력모드로 셋팅.
※ 모든 명령코드 뒤에는 ” ; ” 을 붙여 줌.
나. digitalWrite() 함수
– 디지털 신호를 제어하기 위한 함수 ” digitalWrite(핀번호,전압); ”
– 디지털 신호 1 → ” HIGH ” , 0 → ” LOW ” ( 1 → 5V, 0 → 0V )
– digitalWrite(7,HIGH); → 디지털 7번 핀에 디지털 1 출력 ( 5V )
※ HIGH , LOW 대신에 1 과 0 으로 사용가능.
※ EX) digitalWrite(7,1); HIGH 와 LOW 는 매개변수
다. delay() 함수
– 순차코드를 진행하면서 다음코드로 넘어가기전 잠시 지연시키는 명령함수
– delay(1000); → 프로그램 실행을 1초동안 지연시킴.
※ 단위 ms 밀리초 , 1초 → 1000ms
void setup() {
pinMode(7,OUTPUT); // 디지털 7번 핀, 출력모드
}
void loop() {
digitalWrite(7,HIGH); // 디지털 7번핀 5V 출력
delay(1000); // 지연시간 1초 [ 1000 ms (단위 : ms 밀리 초) ]
digitalWrite(7,LOW); // 디지털 7번핀 0V 출력
delay(1000);
}
//SwMaker_Jun 아두이노
[ 아두이노 ] LED의 정격 전압과 전류
색상마다 약간의 차이는 있는데 데이터 시트를 통해 확인해보자
https://www.eleparts.co.kr/
평균 2.1V 최대 2.6V
정격전압이 2.1V이다
Absolute Maximum Ratings 단 한순간도 넘으면 안되는 peak 전류는 30mA
전압대 전류 그래프 전류에 따른 밝기 그래프
LED의 밝기는 전류에 비례하지만 30mA는 단한순간도 넘으면 안되기에 20mA미만이 사용하기 적당하다고 한다.
아두이노 핀의 출력전압은 5V니까 저항을 달아서 LED에 걸리는 전압을 조절해주기 위해서 저항을 달아주어야하는데
V=IR 직렬연결 시 아래 공식으로 계산한다.
(입력전압-LED사용전압)V/사용전류A = 저항값Ω
(5V-2.1V) / 0.02A = 145Ω
보통 사용하는 표준저항값이 아니니까 계산해서 나온값보다 한단계 큰 저항을 선택하면된다.
일반적으로 LED에 220옴짜리를 많이 쓰는데
(5V-2.1V) / 220Ω = 0.013A니까
LED에 흐르는 전류는 13mA정도 되겠지
실제로도 그런지 띵커캐드로 테스트해보았다.
(https://www.tinkercad.com/)
회로연결시
LED는 다리가 긴쪽이 +극이고 짧은쪽이 -극이다
저항은 +극쪽에 달아도 되고 -극쪽에 달아도 되고 상관없다.
+극쪽에 달았을 경우
저항을 지나기 전에 5V였다가 저항을 지나고 나서 2.02V가 되고 다시 LED지나오면서 0V가 된다.
-극쪽에 저항을 달았을 경우
5V인 전압이 LED를 지나 2.98V가 되고 다시 220옴의 저항을 지나면서 0V가 된다.
어느쪽이든 LED에 정격전압이 걸리고 과전류가 흐르지 않게 됐다.
다음 전류를 측정하려면 먼저 회로를 끊어야 한다.
그리고 멀티미터의 측정모드를 암페어로 바꾸고 프로브를 양쪽에 대서 회로를 연결해준다.
이런 단순직렬구조에서 전류는 일정한 세기로 흐르므로 어디를 끊든 상관없다.
13.5mA로 계산했던 것과 비슷한 수치다
갖고있는 아두이노와 멀티미터로 테스트해봤을 땐 12.6mA가 나왔다
결론 : 220옴-330옴짜리 저항 쓰면 된다.
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