02 – Sparkfun Inventor’s KitでLチカ
Lチカ
Lチカとは「LEDをチカチカさせる」という意味で、電子工作における”Hello World”のような基礎プログラムを実行することです。
準備物
・RedBoard + ブレッドボード
・LED
・330Ω 抵抗
・ジャンパーワイヤー 2本
仕組み
RedBoard上でPINのオンオフ(HIGH/LOW)を切り替えます。これにより、HIGHのとき5V、LOWのとき0Vの電圧が加わるように制御できます。ただし、5Vの電圧をそのままLEDにかけると、大きな電流が発生し、LEDが故障します。LEDの仕様を確認して、抵抗を使うことが必要です。抵抗をLEDと直列に接続します。そうすることで、LEDに流れ込む電流の大きさを制限します。
Sparkfunのページから赤色LEDの規格を確認します。以下の文章より、電圧降下が2.0V、定格順電流が20mAと分かります。ここから必要な抵抗値を求めることができます。
This is a very basic 5mm LED with a red lens. It has a typical forward voltage of 2.0V and a rated forward current of 20mA.
RedBoardからは5Vの電圧が出力され、LEDには2Vの電圧がかかります。そのため、抵抗にはV=5-2=3Vの電圧が加わるようにします。電流値を20mAとしたいので、I=20mA=0.02Aです。これをオームの法則の式に当てはめて計算します。
オームの法則:
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1 |
V=RI |
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1 |
R = 3V / 0.02A = 150Ω |
よって150Ω以上の抵抗値であれば、規格の20mA以上の電流が流れないため、故障することはありません。また、LEDは規格よりも小さい電流でも光を発します。そのため抵抗値が150Ωよりも大きく、電流値が少なくても問題ありません。今回は、330Ωの抵抗を使用して回路を接続します。
接続
説明書の以下の画像に従って、部品を接続します。
⚠ 注意 ⚠ :
1. LEDには(+)と(-)の向きがあります。
2. RedBoardに通電しながら、部品を接続すると部品がショートする危険性があります。RedBoardをPCや電源に接続する前に、部品を接続します。
ブレッドボード側
・LED (-) : a1
・LED (+) : a2
・抵抗: e2 & f2
・ジャンパワイヤ1: e1
・ジャンパワイヤ2: j2
RedBoard側
・ジャンパワイヤ1: GND
・ジャンパワイヤ2: 13 (または任意の番号のPIN)
プログラムの作成
Arudino IDEでプログラムを作成します。2秒ごとにLEDが点滅します。
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void setup() { pinMode(13, OUTPUT); // 13番のPINを出力モードに設定します // これにより、電気信号の出力が可能になります。 } void loop() { digitalWrite(13, HIGH); // 13番のPINで5Vの出力をオンにします delay(2000); // 2秒間待機します digitalWrite(13, LOW); // 13番のPINで出力をオフにします delay(2000); // 2秒間待機します } |
RedBoardにプログラムをアップロードする
RedBoardをPCに接続します。Arduino IDEでプログラムをアップロードします。
右下に完了の通知が出たら成功です。
結果
応用
- LEDが点滅する間隔を変更してみましょう。例えば、
delay(1)のように設定することも可能です。 - 2つ以上のLEDを接続して、それぞれの点滅を制御してみましょう。
