Arduino第二課(LED)

請同學發表日常生活中LED的應用

一、認識LED：

發光二極體（英語：Light-Emitting Diode，縮寫：LED）是一種能發光的半導體電子元件，LED與一般的白熾燈不同，只能在順向電流流過時才能發光，也就是連接時方向要正確才會形成通路發光。（國中生可以教進一步的辨識方法，作用原理）

詳細原理請考維基百科(註3)

二、連接Arduino讓LED閃爍

取一個鈕扣電池，將LED接上讓LED亮起來。(註1)

延伸：

Q：使用一般電池可以點亮LED嗎？為什麼？

A：普通圓柱形1、2、3、4號電池電壓為1.5V，LED的順向偏壓約2~4V(註3)。

二、簡單電路

電池，燈泡，電阻連接成通路，燈泡就會發光。

如果使用Arduino，用 LED取代燈泡，負極已經內接，只要將接電池正極的地方改成接腳位，控制腳位就可以形成通路，讓LED亮起來。

取一顆綠 色LED，LED長腳接Arduino板數位腳位13，LED短腳接Arduino板GND

(註2)

先拉一個[腳位13數位輸出1]的積木，點一下，看看LED應該要亮起來。

如果LED沒亮，檢查arduino板子上[L]的燈有沒有亮？

如果arduino板子上[L]的燈有亮，表示外接的這顆LED可能燒壞了，請更換新的LED。

如果arduino板子上[L]的燈沒有亮，表示連接有問題，請重新連接。

注意：

以後遇到程式執行沒反應，請先用上面的方法，檢查arduino板子連接有沒有問題。

1.設定[腳位13模式為OUTPUT]。

接著重複讓接在數位腳位13的LED輸出為1(高電位)和0(低電位)

2.設定[腳位13 數位輸出1]，讓D13輸出為高電位，LED燈亮

3.[等待0.5秒]，讓亮燈維持0.5秒

4.設定[腳位13 數位輸出0]，讓D13輸出為低電位，LED燈熄滅

5.[等待0.5秒]，讓燈熄滅維持一秒

6.將2.3.4.5包在[重複執行]裡面，讓LED燈以0.5秒的間隔不斷閃爍。

程式下載： LED13閃.sb2

註：這個方法LED容易燒壞，請不要接太久。

綠色LED切入電壓較高，這個部分改用綠色LED。

三、認識麵包板

方便連接電子零件的電路板

四、電阻

在線路中控制某一部份電路的電壓和電流比例，避免主要零件因為電壓太高、電流太大而燒毀。（國中生可以教他們認識色碼，分辨電阻值，利用網路或app查電阻值）

要記得教學生手要拿靠近針腳的地方再插入麵包板的孔

學生如果拿電阻那邊(上圖)直接壓下去，接腳就變毛毛蟲啦！

五、簡單電路

電池，燈泡，電阻連接成通路，燈泡就會發光。

如果使用Arduino板來連接，用LED取代燈泡，電池正極改接5V，負極改接GND

麵包板連接Arduino讓LED發光

紅色LED長腳(正極)接Arduino的5V，短腳(負極)串接220歐姆電阻後接地(GND)，這樣就形成一個通路，LED就會點亮。

延伸：

Q1：可以不接220歐姆電阻嗎？

Q2：為什麼要接220歐姆電阻，接其他電阻可以嗎？

六、麵包板連接Arduino讓LED閃爍

將LED長腳改接Arduino板數位腳位13，由數位腳位13來控制輸出高電位(5V)或低電位(0V)。

當輸出為高電位(5V)時LED亮，低電位(0V)時LED熄滅。

1.設定[腳位13模式為OUTPUT]。

接著重複讓接在數位腳位13的LED輸出為1(高電位)和0(低電位)

2.設定[腳位13 數位輸出1]，讓D13輸出為高電位，LED燈亮

3.[等待0.5秒]，讓亮燈維持0.5秒

4.設定[腳位13 數位輸出0]，讓D13輸出為低電位，LED燈熄滅

5.[等待0.5秒]，讓燈熄滅維持一秒

6.將2.3.4.5包在[重複執行]裡面，讓LED燈以0.5秒的間隔不斷閃爍。

程式下載： LED13閃.sb2

七、 如果將LED長腳改接Arduino板的其他數位腳位時，程式要如何修改？

例如：將LED長腳改接Arduino板數位腳位11

只要將[數位輸出：設定腳位]13改成11就可以了。

八、延伸：

1.兩組合作，接兩組迴路，讓兩顆LED輪流閃爍。

2.再多找幾組合作，讓多顆LED輪流閃爍。

———————————————————————

註1：報廢電腦裡就有鈕扣電池，可以下來使用。

註2：文中的Arduino 接線圖使用 Fritzing 電路設計軟體製作。

註3：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%99%BC%E5%85%89%E4%BA%8C%E6%A5%B5%E7%AE%A1

註4：

生活中的LED

註5：

LED模組：將LED燈連接好電阻，固定在板上模組化，方便使用。