Arduino Başlangıç Led ve Direnç Bağlantıları
Proje adı: ARAÇLARINIZI BİLMEK İÇİN GET
Ekler:
Bu projede, şu parçalara ihtiyacınız vardı:
1.Aruduino Uno R3 (Arduino’nun diğer sürümünü de kullanabilirsiniz)
2. atlama kabloları
3. Anlık anahtarları 2 adet
4. Direnç 1 adet (220 Om)
5. Breadboard yarım boy
6. LED (herhangi bir renk) 1 adet
GENEL
Elektrik, ısı, yerçekimi veya ışık gibi bir enerji türüdür. Elektrik enerjisi, kablo gibi iletkenlerin arasından geçer. Elektrik enerjisini, ilginç bir şey yapmak için, ışığı açmak veya hoparlörden biraz ses çıkarmak gibi, başka enerji biçimlerine dönüştürebilirsiniz. Elektrik Devresi Nedir? Bir devre temelde başlangıç noktası ve bitiş noktası olan elektronik bir döngüdür – bunların arasında herhangi bir sayıda bileşen vardır. Devreler, dirençler, diyotlar, indüktörler, her boyutta ve şekildeki sensörler, motorlar ve yüz binlerce bileşenden herhangi bir avuç içerebilir. Devreler genellikle üç kategoriye ayrılır – analog devreler, dijital devreler veya karışık sinyal devreleri. Baktığın her yerde devreleri bulacaksın. Cebinizdeki cep telefonu, arabanızın emisyon sistemini kontrol eden bilgisayar, video oyun konsolunuz – tüm bunlar devrelerle dolu. Elektriği farklı bileşenlerden geçirmek için devreler inşa edeceksiniz. Devreler, güç kaynağına sahip (pil gibi) kapalı tel halkaları ve enerji olarak faydalı bir şey yapacak yüke denir.
Bir devrede, elektrik, daha yüksek potansiyel bir enerji noktasından (genellikle güç veya + olarak adlandırılır) daha düşük potansiyel bir enerji noktasına gelir. Toprak (genellikle bir – veya GND ile temsil edilir) genellikle bir devredeki en düşük potansiyel enerjinin noktasıdır. Yaptığınız devrelerde, elektrik yalnızca bir yönde açılır. Bu devre tipine doğru akım veya DC denir. Alternatif akımda (AC) devrelerde elektrik yönünü saniyede 50 veya 60 kez değiştirir (nerede yaşadığınıza bağlı olarak). Bu bir prize gelen elektrik türüdür. Elektrik devreleriyle çalışırken bilmeniz gereken birkaç terim vardır. Akım (amper veya amp; A sembolüyle ölçülür) devrenizdeki belirli bir noktadan geçen elektriksel yükün miktarıdır. Voltaj (volt olarak ölçülür; V sembolüyle), enerjideki bir devredeki bir nokta ile diğeri arasındaki farktır. Ve son olarak, direnç (ohm olarak ölçülür; Ω sembolüyle), bir bileşenin elektrik enerjisi akımına ne kadar dayandığıdır. Bir devre oluşturmak için enerji kaynağından (güç) en az enerji (toprak) noktasına kadar tam bir yol olması gerekir. Enerjinin hareket etmesi için bir yol yoksa, devre çalışmaz. Tüm elektrik enerjisi, içindeki bileşenler tarafından bir devrede tüketilir. Her bileşen enerjinin bir kısmını başka bir enerji şekline dönüştürür. Herhangi bir devrede, voltajın tamamı başka bir enerji türüne (ışık, ısı, ses vb.) Dönüştürülür. Bir devredeki belirli bir noktadaki akımın akışı her zaman gelen ve çıkan aynı olacaktır. Elektrik akımı toprağa en az dirençli yolu arayacaktır. İki olası yol göz önüne alındığında, elektrik akımı daha az dirençli yolda aşağı gidecek. Gücü ve toprağı dirençsiz olarak birbirine bağlayan bir bağlantınız varsa, kısa devreye neden olacaksınız ve akım bu yolu izlemeye çalışacaktır. Kısa devrede, güç kaynağı ve teller, elektrik enerjisini genellikle kıvılcım veya patlama olarak, ışığa ve ısıya dönüştürür. Bataryayı kısalttıysanız ve kıvılcım çıkardıysanız, kısa devrenin ne kadar tehlikeli olabileceğini bilirsiniz.
Breadboard, inşaat devreleri kuracağınız birincil yerdir. Kitinize gelen, daha az lehimdir, yani bir şeyi birlikte lehimlemeniz gerekmediğinden adlandırılır. Breadboard’un yatay ve dikey sıraları, plastiği delikli ince metal konektörlerden elektrik taşır. Her yatay sıradaki 5 delik elektriksel olarak breadboard’un içindeki metal şeritler vasıtasıyla bağlanır. Orta sıra, tahtanın iki tarafı arasındaki bağlantıyı keser. Breadboard’un uzunluğunu taşıyan dikey şeritler elektriksel olarak bağlanmıştır. Şeritler genellikle güç ve toprak bağlantıları için kullanılır.
Projelerimiz boyunca, iki devre görünümü göreceksiniz: bunlardan biri kitinizdeki gibi görünen ekmek tahtası görünümünde.
The other is a schematic view, which is a more abstract way of showing the relationships between components in a circuit.
Schematics don’t always show where components are placed relative to each other, but they show how they are connected.
THE FIRST COMPONENTS
An LED, or light-emiting diode, is a component that converts electrical energy into light energy. LEDs are polarized components, which means they only allow electricity to flow through them in one direction. The longer leg on the LED is called an anode, it will connect to power. The shorter leg is a cathode and will connect to ground. When voltage is applied to the anode of the LED, and the cathode is connected to ground, the LED emits light.
A resistor is a component that resists the flow of electrical energy (see the components list for an explanation on the colored stripes on the side). It converts some of the electrical energy into heat. If you put a resistor in series with a component like an LED, the resistor will use up some of the electrical energy and the LED will receive less energy as a result. This allows you to supply components with the amount of energy they need. You use a resistor in series with the LED to keep it from receiving too much voltage. Without the resistor, the LED would be brighter for a few moments, but quickly burn out.
A switch interrupts the flow of electricity, breaking the circuit when open. When a switch is closed, it will complete a circuit. There are many types of switches. The ones in your kit are called momentary switches, or pushbutons, because they are only closed when pressure is applied.
SWITCH CONNECTIONS
A and C, B and D pins of a switch are connected to each other
A and B, C and D are not. They form the switch
SWITCH SCHEMATIC VIEW
THE CIRCUIT
Let us make the first circuit, using a switch, a resistor and an LED.
Arduino is just the power source for this circuit; in later projects, you’ll connect its input and output pins to control more complex circuits. You’re going to use the Arduino in this project, but only as a source of power. When plugged into a USB port or a 9-volt battery, the Arduino will provide 5 volts between its 5V pin and its ground pin that you can use. 5V = 5 volts, you’ll see it written this way a lot. If your Arduino is connected to a battery or computer via USB, unplug it before building the circuit! Connect a red wire to the 5V pin on the Arduino, and put the other end in one of the long bus lines in your breadboard. Connect ground on the Arduino to the adjacent bus line with a black wire. It’s helpful to keep your wire color consistent (red for power, black for ground) throughout your circuit. Now that you have power on your board, place your switch across the center of the board. The switch will sit across the center in one direction. The bend in the legs of the switch point to the center of the board. Use a 220-ohm resistor to connect power to one side of the switch. Your starter kit may have a mix of 4 and 5 band resistors. Use the illustration on the side to check for the right one for this project. Look here for a detailed explanation of the color codes for resistors. On the other side of the switch, connect the anode (long leg) of the LED. With a wire connect the cathode (short leg) of the LED to ground. When you’re ready, plug the USB cable into the Arduino.
THE START
Once everything is set to go, press the button. You should see the LED light up. Congratulations, you just made a circuit! Once you’ve tired of pressing the button to turn the light on, it’s time to shake things up by adding a second button
You’ll be placing components on the breadboard in series and in parallel. Components in series come one after another. Components in parallel run side by side.
1. Series circuit
SERİ BİLEŞENLER BİLEŞENLERDEN SONRA BİRİNDEN SONRA. Güç kaynağınızı çıkardıktan sonra, zaten breadboard’unuzun yanına bir anahtar ekleyin. Bunları gösterildiği gibi seri olarak birbirine bağlayın. LED’i yukarı anottan (uzun bacak) ikinci anahtara bağlayın. LED katodu toprağa bağlayın. Arduino’yu tekrar çalıştırın: LED’i açmak için şimdi iki düğmeye de basmanız gerekir. Bunların seri olması nedeniyle, devrenin tamamlanması için ikisinin de kapatılması gerekir. İki anahtar seri halindedir. Bu, aynı elektrik akımının her ikisinden de geçtiği, böylece her ikisinin de LED’in yanması için bastırılması gerektiği anlamına gelir.
Paralel devrePARALEL RUN YAN TARAFINDAN BİLEŞENLERArtık serideki şeylerin sanatında ustalaştığınıza göre, anahtarları paralel olarak bağlamanın zamanı geldi. Anahtarları ve LED’i oldukları yerde tutun, ancak iki anahtar arasındaki bağlantıyı çıkarın. Her iki şalteri rezistöre bağlayın. Her iki anahtarın diğer ucunu Şekil 12’de gösterildiği gibi LED’e takın. Şimdi, her iki düğmeye de bastığınızda, devre tamamlandı ve ışık yanıyor.Bu iki anahtar paraleldir. Bu, elektrik akımının aralarında bölündüğü anlamına gelir. Herhangi bir düğmeye basılırsa, LED yanacaktır.
2. Paralel devre
PARALEL ÇALIŞAN YAN TARAFINDAN BİLEŞENLER YAN. Şimdi anahtarları paralel olarak bağlamanın zamanı geldi. Anahtarları ve LED’i oldukları yerde tutun, ancak iki anahtar arasındaki bağlantıyı çıkarın. Her iki şalteri rezistöre bağlayın. Her iki anahtarın diğer ucunu LED’e takın. Şimdi herhangi bir tuşa bastığınızda, devre tamamlandı ve ışık yanıyor. Bu iki anahtar paraleldir. Bu, elektrik akımının aralarında bölündüğü anlamına gelir. Herhangi bir düğmeye basılırsa, LED yanacaktır.
UNUTMAYIN: DEVREDE BİR ŞEYİ DEĞİŞTİRMEDEN ÖNCE HER ZAMAN GÜCÜ KALDIRIN !!!!
3. İSG Yasasını Anlamak
V = I * R
I = V / R
R = V / I
Gerilim, akım ve direnç arasındaki ilişkileri hatırlamak için bu kareyi kullanabilirsiniz. Parmağınızı üçten birinin üzerine getirin ve diğer ikisiyle nasıl ilişkili olduğunu görün.
Akım, voltaj ve direnç birbiriyle ilişkilidir. Bir devrede bunlardan birini değiştirdiğinizde, diğerlerini de etkiler. Aralarındaki ilişki, onu keşfeden Georg Simon Ohm adlı Ohm Yasası olarak bilinir.
GERİLİM (V) = GÜNCEL (I) * DAYANIM (R)
BONUS
Yapacağınız devrelerde amper ölçerken, değerler miliamper aralığında olacaktır. Bu bir amperin binde biri. Örneğin: Devrede 5 volt veriyorsunuz. Direnç 220 ohm’luk bir direnç sağlar. LED tarafından kullanılan amperi bulmak için denklemdeki değerleri değiştirin. 5 = I * 220 değerine sahip olmalısınız. Denklemin iki tarafını da 220’ye bölerek I = 0,023 olduğunu göreceksiniz. Bu LED’in kullandığı 23 bin amper veya 23 miliamper (23 mA). Bu değer, bu LED’ler ile güvenle kullanabileceğiniz maksimum değerdir, bu yüzden 220-ohm’luk bir direnç kullandınız.
Multimetre, devrenizdeki direnç, akım ve volt yaş miktarını doğrulayabilen bir araçtır. Bu projeler için bir tane kullanmak gerekmese de, herhangi bir mühendisin araç kutusunun yararlı bir parçası olabilir. Burada nasıl kullanılacağının iyi bir açıklaması var .
ÖZET
Bu noktada, gerilim ve akım arasındaki farkı hatırlatmakta fayda var. Bir teldeki elektronların davranışı için mükemmel bir benzetme yoktur, ancak borulardaki suyla yapılan benzetme, özellikle gerilim, akım ve dirençle başa çıkmada yardımcı olmak için kullanılır. Bu üç şey arasındaki ilişkiye Ohm Kanunu denir.
Diyagramın sol tarafı, diyagramın üst kısmının diyagramın tabanından daha yüksek (yükseklik olarak) olduğu bir boru devresini gösterir. Böylece su doğal olarak diyagramın tepesinden dibine akacaktır. Suyun devrede herhangi bir noktadan belirli bir zamanda (akım) ne kadar su geçtiğini belirleyen iki faktör:
- Suyun yüksekliği (veya isterseniz pompa tarafından üretilen basıncı). Bu elektronikteki voltaj gibidir.
- Boru tesisatındaki daralma tarafından sunulan akıma karşı direnç
Pompa ne kadar güçlü olursa, su da o kadar yüksek pompalanabilir ve sistemden geçen akım o kadar büyük olur. Diğer taraftan, boru tesisatının sunduğu direnç arttıkça, akım da düşer. Resmin sağ yarısında, boru hattımızın elektronik eşdeğerini görebiliriz. Bu durumda, akım aslında saniyede bir noktadan kaç elektronun geçtiğinin bir ölçüsüdür. Ve evet, direnç elektron akışına karşı dirençtir. Yükseklik veya basınç yerine, voltaj kavramımız vardır. Diyagramın dibi 0V veya topraktadır ve diyagramın tepesini 5V olarak gösterdik. Böylece akan akım (I), direnç R’ye bölünen voltaj farkı (5) olacaktır.
Bu projeyi, kendi anahtarınızı oluşturarak (iyi kablolanmış iki folyo parçası) veya paralel ve seri olarak anahtarlar ve LED’lerin bir kombinasyonunu oluşturarak birkaç şekilde genişletebilirsiniz.
Bir breadboard’a devre kurarken gerilim, akım ve direncin elektriksel özelliklerini öğrendiniz. LED’ler, dirençler ve anahtarlar gibi bazı bileşenlerle en basit etkileşimli sistemi yarattınız: bir kullanıcı düğmeye basar, ışıklar yanar. Elektronikle çalışmanın bu temelleri gelecek projelerde referans alınacak ve genişletilecektir.