Ở bài viết này, chúng ta sẽ học cách thay đổi độ sáng của đèn LED bằng cách sử dụng các giá trị khác nhau của điện trở.
Mục Tiêu:
- Biết Cách sử dụng Breadboard.
- Biết cách phân biệt được chân LED.
- Biết sử dụng nguồn 5V từ board arduino.
- Làm sáng đèn Led và xem sự thay đổi cường độ ánh sáng của các loại giá trị điện trở khác nhau.
Linh Kiện Cần Có:
- Breadboard MB-102
- LED 5MM
- Điện Trở 220 ohm
- Điện Trở 1K ohm
- Điện Trở 10K ohm
- Dây Nối Male - Male
Chúng ta có thể mua trọn bộ Kit Học Arduino theo xuyên suốt các bài hướng dẫn này nhé!
A. Breadboard
Breadboard hay còn gọi là Testboard, hay test board cắm được dùng rất nhiều trong các bài học điện tử. Với Breadboard MB-102 chúng ta có thể tạo các các mạch điện nhanh mà không cần phải hàn hay làm bo mạch.
Breadboard MB-102
Nguyên lý của breadboard là 2 hàng màu xanh hoặc đỏ được nối dọc theo breadboard. Còn các rãnh bên trong được nối theo hàng ngang khoảng 5 lỗ ngang được nối với nhau.
Để kiểm tra, chúng ta có thể dùng VOM để đo thông mạch nhằm hiểu rõ hơn về cách bố trí của testboard.
Đặc biệt, các breadboard này có thể gắn với nhau tạo thành 1 khổ rộng cho các thử nghiệm phức tạp hơn.
B. LED
Đèn led 5mm là loại hay được dùng làm đèn tín hiệu trong các mạch điện tử. Ngoài công dụng làm đèn báo, có thể dùng làm các loại đèn trang trí. Ưu điểm lớn của đèn LED là ít tiêu hao năng lượng và rất bền nếu ổn định về dòng điện đi qua.
Đèn LED ngoài kích thước 5MM còn có loại 3MM và 10MM nữa.
LED
Đèn LED không thể cấp điện để hoạt động trực tiếp hoặc cấp ngược nguồn được vì LED sẽ có phân cực chân + và chân -.
Đèn LED 5MM này cần dùng 1 điện trở để hạn chế dòng điện đi qua khi nguồn cấp > 3V, nếu chúng ta cấp điện áp quá 3V thì LED sẽ bị cháy ngay. Như hình mô tả chúng ta thấy chân + sẽ có kích thước dài hơn là chân -.
C. Điện Trở
Điện trở là linh kiện được hiểu là cản trở dòng điện, điện trở có giá trị (ohm) càng lớn thì dòng điện đi qua càng nhỏ lại. Vậy thì với LED thì chúng ta nên chọn giá trị nào là phù hợp nhất?
Đầu tiên chúng ta hãy tìm hiểu cách để đọc được giá trị điện trở với hình như sau:
Điện Trở
Điện trở có loại 4 vòng màu là loại phổ thông với độ chính xác là 5%. Ngoài ra, còn có loại điện trở 5 vòng màu là loại có độ chính xác cao hơn với sai số chỉ 1%.
Thứ tự vòng màu được tính từ trái qua phải. Màu được thể hiện từ 0 - 9 với thứ tự màu: ĐEN, NÂU, ĐỎ, CAM, VÀNG, XANH LỤC, XANH LAM, TÍM, XÁM, TRẮNG.
* 1000 Ohm = 1K Ohm ( kilo Ohm) và 1000K Ohm = 1M Ohm (mega Ohm)
Ví dụ như hình trên, với loại có 4 vòng màu theo thứ tự: Vàng - Tím - Cam - Vàng Gold. Chúng ta sẽ có trị số là: 4 - 7 - 000 - 5%. Vậy là 47x1000 = 47000 ohm tương đương 47K ohm, có độ sai số là 5%.
Nếu bạn không thể nhớ được chỉ số vòng mảu, thì bạn có thể dùng đồng hồ đo VOM để xác định giá trị của điện trở nhé.
Công thức tính trở cho LED
Định luật Ohm xác định mối quan hệ giữa điện áp, điện trở và cường độ dòng điện với công thức là:
Với I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (đơn vị: ampere).
V (trong chương trình phổ thông, V còn được ký hiệu là U) là điện áp trên vật dẫn (đơn vị volt).
R là điện trở (đơn vị: ohm). Trong định luật Ohm, điện trở R không phụ thuộc vào cường độ dòng điện và R luôn là 1 hằng số.
Từ từ công thức trên chúng ta có thể tính được điện trở tương ứng cho LED, với LED 5MM dòng điện tiêu thụ là 20mA, điện áp tiêu thụ của LED đỏ là 2V.
Bảng sau là điện áp của các loại màu LED tương ứng.
Điện áp Arduino cấp vào là 5V, dòng điện là 20mA (tương đương với 0,02A), điện áp tiêu thụ là 2V vậy điện trở chúng ta chọn đúng là bao nhiêu?
R = V-Vled / I nên chúng ta sẽ lấy 5V - 2V / 0,02A = 150 nên chúng ta sẽ chọn giá trị là từ 150 - 220 Ohm, chúng ta sẽ chọn 220 Ohm cho led sáng và ôn dịnh nhất. Với led chúng ta sẽ chọn điện trở thử nghiệm ở bài này là điện trở có công suất là 0,25W.
Để hiểu hơn về dòng điện đi qua nên chúng ta sẽ lần lượt dùng trở 220 ohm, 1K Ohm , và 10k Ohm để xem sự thay đổi của dòng điện.
Kết quả các bạn thử nghiệm được như nào hãy comment cho tôi biết với nhé!
Chủ Đề Bài Viết
