تعلم الوحدات · الدرس 2.1
الصمام الباعث للضوء (LED)
العودة إلى الدروسنظرة عامة ولوحة التجارب (Breadboard)
ستتعلم تغيير سطوع LED باستخدام قيم مختلفة للمقاومة.
المكونات المطلوبة
- لوحة أردوينو (ELEGOO UNO R3).
- الصمام الباعث للضوء (LED) أحمر قطره 5mm.
- مقاومة (Resistor) 220Ω، ومقاومة (Resistor) 1kΩ، ومقاومة (Resistor) 10kΩ.
- سلكا توصيل ذكر إلى ذكر (Male to Male Jumper Wires).
لوحة التجارب (BREADBOARD MB-102)
لوحة التجارب (Breadboard) تتيح بناء دائرة أولية بسرعة دون لحام.
تأتي اللوحات بأحجام وترتيبات متعددة. أبسطها شبكة ثقوب في قطعة بلاستيكية، وتوجد داخلها شرائط معدنية تربط الثقوب في الصفوف القصيرة. إدخال طرفي مكونين في الصف نفسه يوصلهما كهربائيًا. يفصل الأخدود الأوسط جانبي التوصيل، فيمكن وضع دائرة متكاملة فوقه دون قصر الأرجل المتقابلة.
تحتوي بعض اللوحات على شريطين طويلين منفصلين عن الشبكة الرئيسية على الحواف. تربط الشرائط المعدنية داخلها الثقوب طوليًا لتوزيع جهد مشترك؛ وغالبًا يستخدم أحدهما لـ +5V والآخر للأرضي. تسمى قضبان التغذية Rails، وتتيح توزيع الطاقة على نقاط ومكونات عديدة.
LED والمقاومات
LED
تصلح الصمامات الباعثة للضوء (LED) مؤشراتٍ لأنها تستهلك طاقة قليلة وتدوم طويلًا. نستخدم LED أحمر شائعًا قطره 5mm؛ وتوجد أقطار أخرى مثل 3mm و 10mm.
لا توصله مباشرة بمصدر جهد أو بطارية: له طرف موجب وآخر سالب، ولن يضيء إذا عكست اتجاهه؛ كما يحتاج مقاومة تحد التيار وإلا قد يتلف سريعًا. التيار الزائد يسخنه ويدمر الوصلة التي تنتج الضوء.
تحدد القطبية بطريقتين: الطرف الأطول موجب؛ والحافة المسطحة من جسم LED تكون عند الطرف السالب. إذا وجدت حافة مسطحة قرب الطرف الأطول، فاعتمد الطرف الأطول بوصفه الطرف الموجب.
المقاومة (Resistor)
تقاوم مرور التيار. كلما زادت قيمتها قل التيار؛ ونستخدمها لضبط تيار LED وسطوعه. وحدة المقاومة الأوم Ω، ويعادل 1kΩ ألف أوم، و 1MΩ مليون أوم.
سنستخدم 220Ω و 1kΩ و 10kΩ. تبدو المقاومات متشابهة لكن أشرطة الألوان تحدد قيمتها. في الترميز ذي أربعة أشرطة، يحدد أول شريطين الأرقام والثالث معامل الضرب والرابع سماحية المقاومة. وفي الترميز ذي خمسة أشرطة، تحدد الأشرطة الثلاثة الأولى الأرقام، والرابع معامل الضرب، والخامس السماحية. لا قطبية للمقاومة ويمكن تركيبها بأي اتجاه. ويمكن معرفة قيمتها من ألوانها أو قياسها بمقياس متعدد رقمي (Digital Multimeter) إذا صعب قراءة الترميز.
توصيل الدائرة
المخطط الكهربائي
التوصيل على لوحة التجارب (Breadboard)
تجربة تغيير السطوع
تقدم UNO مصدر 5V مناسبًا لتغذية LED والمقاومة. لا تحتاج إلى برمجتها في هذه التجربة؛ يكفي توصيلها بكابل توصيل (USB Cable).
مع مقاومة 220Ω يكون الضوء ساطعًا. استبدلها بـ 1kΩ فيصبح أخفت، ثم بـ 10kΩ فيصبح بالكاد مرئيًا. اسحب سلك التوصيل الأحمر من اللوحة، ثم المس به الثقب وارفعه ليعمل مفتاحًا مؤقتًا وتلاحظ الفرق. وقد ترغب بعد التجربة في إعادة 220Ω.
التوصيل الحالي: 5V إلى أحد طرفي المقاومة، والطرف الآخر إلى موجب LED، وسالب LED إلى GND. يمكن وضع المقاومة بعد LED أيضًا؛ المهم وجودها على التوالي في الدائرة، ولا يهم جانب LED الذي توضع عليه.