Leds aansluiten op een arduino of raspberry

Het valt me op dat sinds de komst van raspberries en arduino's er steeds meer linux/code enthousiasten hiermee aan de slag gaan maar dan net de electronica bassis missen om wat aan deze devices te hangen. En het is zo opgerookt. Vandaar even een heel kleine les.

Een led is een licht emitterende diode en daar staat altijd een bepaalde spanning over, afhankelijk van de kleur. Deze zit tussen de 1.8 en ruim 3 Volt. Deze is op te zoeken op internet. De stroom door een led mag niet te hoog worden, ook deze is afhankelijk van het type. Er zijn low-power leds die al lekker branden met 5mA maar de meeste hebben tussen 10 en 20mA nodig al zijn er ook power leds die 150mA aan kunnen. En leds zijn kortstondig over te belasten, de infrarood leds in een afstandbediening krijgen maar enkele pulsen en worden ook flink belast.

Wanneer we een led aansluiten op een device dan is belangrijk wat de spanning is die we gebruiken, 3.3V op een raspberry en 5V op een arduino bijvoorbeeld. Daarnaast is belangrijk wat een device kan leveren aan stroom, zowel voor die ene poorts als voor alle poorten samen.
Tevens is van belang of we de poort laten "sinken" of "sourcen", dwz stroom leveren of opnemen, de meeste poorten kunnen meer opnemen dan leveren vooral omdat leveren ten koste gaat van de maximale stroom die het hele device kan leveren.
Zo is bij een raspberry de totale stroom die hij kan leveren afhankelijk van de 3.3v spanningsregelaar en dat is niet veel.
Wanneer we stroom opnemen dan kunnen we de plus ook aansluiten op een 5 of 12 Volt voeding ook al levert het device maar 3,3V op die uitgang.

Wat we dus doen bij aansluiten is de totale spanning bekijken en daar de spanning van de led vanaf trekken. Dan hebben we de spanning die over de weerstand moet komen te staan. Dan nemen we de gewenste stroom, mede afhankelijk van de stroom die we maximaal van of naar het device willen laten gaan.
De weerstand is dan te bereken door de spanning te delen door de stroom en daarna zoeken we een weerstand in de buurt want weerstanden bestaan niet in alle waardes. Als we regelmatig met leds en device werken dan is het handig een setje weerstanden te kopen in de reeks tussen 100 Ohm en 1 Kilo-Ohm, al we ook wat meer willen bouwen dan is de reeks tot 10K (Kilo-Ohm) ook wel handig.

Een voorbeeld: We hebben een rode led, 2V, en we willen die op 10mA aansluiten. Dat is genoeg voor de meeste leds en kan op de meeste poorten mits we het niet op alle poorten vragen.
Het gaat om een arduino met een 5V uitgang die we de stroom laten leveren, er moet dus 3V over de weerstand vallen. 3V / 0,01 A = 300 Ohm (3V / 10mA geeft de uitkomst in Kilo-Ohms dus 0.3K). Als we uit gaan van de E12 reeks dan is 270 Ohm de dichtbijzijnde of 330 Ohm. De keuze kunnen we dan af laten hangen of we al krap zaten met de totale stroom of niet.

De E12 reeks. In de, good old, E12 reeks zitten er 12 waarden in elke decade. Destijd hadden de meeste weerstanden een nauwkeurigheid van 5%, daarop is die E12 reeks gebaseerd. Als we een waarde van 100 Ohm hebben maar de weerstand zit er 5% boven dan is de volgende waarde in de reeks zo bepaald dat als die er 5% onder zit ze elkaar "raken". dus de waardes zitten dichter op elkaar onderin de decade dan bovenin.
De E12 Reeks is als volgt: 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330, 390, 470, 560, 680, 820 en dan veder 1000, 1200, 1500, etc.

De kleurcoderingen. De weerstand heeft meer gekleurde ringen. Elke kleur vertegenwoordigt een getal en bij de laatste ring is dat getal het aantal nullen. De laaste ring zit iets verder weg en geeft de nauwkeurigheid aan. Tegenwoordige weerstanden zijn veel nauwkeuriger dan die 5% en er zitten ook veel meer waardes in die reeksen. Maar meestal is de basis E12 ruim voldoende.
Internet staat vol met tabellen waar die kleuren in staan dus heel ver hoef ik daar niet op in te gaan. (zwart=0, bruin=1, rood=2, oranje=3, etc.)





Geef hieronder uw commentaar, mening of aanvullingen op deze pagina en lees de eventuele meldingen van andere lezers.

naam:
email:
spamcheck: 1999+1=...
opmerking:
   

Website door Wouter Barendsen, 2005-2021