Lysdioder (LED)
Beskrivelse
Strålingen fra en lysdiode er konsentrert innafor et smalt frekvensområde. Dette gjør at lyset oppfattes som tilnærmet ensfarga. Fenomenet kalles elektroluminescens.
Den synlige eller usynlige fargen bestemmes av halvledermaterialet i dioden. Ulike materialer gir ulik energi på lyset som sendes ut, og dermed forskjellige farger – fra infrarødt via rødt, oransje og gult til grønt, blått og ultrafiolett.
I dioden ledes strøm bare den ene veien, fra anoden til katoden. For at dioden skal lyse, må den koples opp rett vei. Vanlig driftsspenning er 1,8–3,5 volt likespenning. Når strømmen i dioden overstiger ca. 1,5–2 mA, begynner dioden å lyse svakt. Lysstyrken øker når strømmen øker.
Det er viktig å begrense strømmen og tilpasse spenninga fra Arduinoens 5 volt til lysdiodens 1,8–3,5 volt driftsspenning. Derfor koples lysdioden ofte i serie med en motstand på 220–330 ohm. Uten seriemotstand er det stor fare for at dioden blir for varm og går i stykker.
Lysdioder kan leveres i mange ulike farger. De mest vanlige fargene er rødt, grønt, gult og blått. I tillegg fins RGB-dioder, som har en rød, en grønn og en blå lysdiode er montert i samme kapsel.
Bruksområder
Nesten all elektronikk inneholder en type lysdiode. Diodene brukes til signallamper, displayer og nå også i stor grad til belysning.
LED kan gi et kraftig lys med minimalt strømforbruk og er derfor veldig energisparende. Teknologien er i kraftig utvikling, og i dag kan vi få LED på 3,5 watt som lyser like sterkt som ei 60 watts vanlig glødetrådpære.
Kopling
En lysdiode har to tilkoplingsbein, en anode og en katode. Anoden skal koples til 5 volt (pluss), og katoden skal koples til GND (jording). De ulike beina kan identifiseres på to forskjellige måter: Har lysdioden et langt og et kort bein, er det lange beinet pluss og det korte beinet jording. Har lysdioden ett rett bein og ett bein med en knekk, er beinet med en knekk pluss, og det rette beinet jording.
For å tilpasse spenninga og begrense strømgjennomgangen i lysdioden kopler vi en resistor i kretsen. Passende motstand kan være 220 Ohm.
Koplingsskjema
Skal vi feilsøke på en elektrisk krets, er det viktig å ha et koplingsskjema å ta utgangspunkt i. Koplingsskjemaet viser komponentene i kretsen og måten de er kopla sammen på.
I koplingsskjemaet under er en rød lysdiode kopla til utgang D2 på en Arduino Uno, og en resistor med motstand 220 ohm er kopla mellom katoden til lysdioden og Arduinoens GND.
Programmering
Eksempelkoden under får Arduinoen til å slå på lyset i lysdioden. Så skal Arduinoen vente i ett sekund og deretter slå lyset av igjen. Etter en pause på ett sekund starter programmet på nytt. Lysdioden er kopla til pinne 2.
Å skru en utgang AV og PÅ gjøres ved å fortelle Arduinoen at porten skal settes til LOW eller HIGH. På digitale porter betyr LOW at verdien er 0 (av), og HIGH at verdien er 1 (på).
void setup()
{
pinMode(2, OUTPUT); //Setter pinne 2 til utgang
}
void loop()
{
digitalWrite(2, HIGH); //Aktiverer pinne 2
delay(1000); //Pause i 1000 millisekunder
digitalWrite(2, LOW); //Deaktiverer lysdiode
delay(1000); //Pause i 1000 millisekunder
}