Robotik Kodlama

Robotik Kodlama
Ana Sayfa

İLGİNİZİ ÇEKEBİLECEK LİNKLER :

25 Nisan 2021 Pazar

EEPROM AT24C02 İki Kablolu Seri EEPROM

 

EEPROM AT24C02 İki Kablolu Seri EEPROM


AT24C02, ATMEL tarafından başlatılan, harici elektriksel olarak silinebilir programlanabilir Salt okunur bellek serisidir. AT24C02, 8 cihaz arasında veri iletişimi için iki yönlü bir I2C protokolünü destekleyen bunlardan biridir. Bu sürümde 2KB hafıza alanı vardır ve 8 baytlık sayfa şeklinde düzenlenmiş toplam 32 adettir. Giriş voltajına bağlı olarak iki çalışma moduna sahip küçük, düşük güçlü bir cihazdır. Cihaz, bir milyona kadar yazma döngüsüne sahip 8 bayt yazma moduna sahiptir. Yer tasarrufu sağlayan bir TSSOP paketinde gelir ve çok güvenilirdir.

EEPROM uygulamaları DIY, Tüketici platformundan otomotiv, endüstriyel seviyeye kadar uzanır. Bu eğitim, AT24C02 pin çıkışı, teknik özellikler, özellikler ve uygulamaların bir gösterisidir.

AT24C02 Pin çıkışı

Çip, 8 uçlu TSSOP paketinde mevcuttur. Aşağıdaki şemada AT24C02 İki Kablolu Seri EEPROM'un pin çıkışı gösterilmektedir:

AT24C02 İki Telli Seri EEPROM pinout şeması

 PIN konfigürasyonu

Tablodaki pim yapılandırması aşağıdaki gibi detaylandırılmıştır:

PIN numarasıPin AdıFonksiyon
1A0Adres0 pin
2A1Adres1 pin
3A2Adres2 pini
4GNDReferans potansiyel pimi
5SDAAçık tahliye Seri Veri hattı pimi
6SCL Seri Saat hat pimi
7WPYazma Koruması pimi
8VCCPozitif Güç kaynağı pimi

Adres pimleri

Bunlar, entegre EEPROM yongasının adres pinleridir. Tek bir veri yolunda sekiz farklı 1K / 2K cihazı bağlayabilir.

I2C Arayüzü

Cihaz, cihazlar ve EEPROM arasında veri iletişimi için entegre bir devreye sahiptir. SCL, protokolün saat hattıdır, SDA ise seri verileri aktarmak için çift yönlü bir hattır.

Yazmaya Karşı Koruma

Herhangi bir veri değişikliğini önlemek için cihaza yazma koruması sağlanmıştır. GND'ye bağlandığında, normal Yazma / Okuma işlemlerine hizmet eder. Yazma koruma özelliğini etkinleştirmek için, bunu güç kaynağı pinine bağlayın.

AT24C02 Özellikler

  • Çalışma Voltajı: 1,8 Volt - 5,5 Volt
  • Maksimum Çalışma Gerilimi: 6.25 Volt
  • Çalışma Akımı: 5.0 mA
  • Maksimum Okuma Akımı: 1mA
  • Maksimum Bekleme Akımı: 1uA
  • Her pimdeki Çıkış Voltajı: –1.0Volts - 7.0Volts
  • Veri Saklama Süresi: 100 yıl
  • Yazma döngüsü sayısı: 100 milyon
  • Maksimum Zamanlamalı Yazma Döngüsü: 5msn
  • 1.8V'de Saat Frekansı: 100 kHz
  • 2.4V, 5V'de Saat Frekansı: 400 kHz
  • Çalışma Sıcaklığı: –55 ° C ila + 125 ° C
  • Paket Tipi: 8 uçlu, TSSOP paketi

Özellikleri

  • Bellek cihazının iki çalışma modu vardır, yani Düşük voltajlı ve Standart voltajlı Çalışma.
  • AT24C0 serisinin bu sürümü, her biri 8 baytlık 32 sayfa olarak düzenlenmiştir.
  • 2K, her kelimeyi 8 bitlik bir veri kelime adresi ile tahsis eder ve bunları hafızada saklar.
  • Cihaz, okuma / yazma işlemi için İki kablolu Seri Arayüzü destekler.
  • İstenmeyen gürültüyü en aza indirmek için girişleri filtrelemek için bir Schmitt Tetikleyiciye sahiptir.
  • AT24C02'deki Veri Aktarım Protokolü çift yönlüdür.
  • Mekanik veri kaybını önlemek için donanım teli korumasına sahiptir.
  • AT24C02 Kısmi Sayfa Yazmaya izin verir ve oldukça dayanıklı bir aygıttır.









Blok Şeması

EEPROM'un dahili devresini anlamak için blok şeması gösterildiği gibidir:

AT24C02 dahili blok şeması

AT24C02 EEPROM nasıl çalışır?

AT24C02 EEPROM, başlatma-durdurma koşullarında çalışır. EEPROM, hem saat hattı hem de veri hattı yüksekten düşüğe değiştiğinde okumaya veya yazmaya hazır hale gelir. EEPROM, çevresel aygıt adresini, bayt adresini ve depolanacak bilgileri alır. İletimden sonra işlem sonlandırılır. Bu, durdurma koşulu tarafından belirlenir, yani I2C arayüzünün her iki hattı da düşükten yüksek duruma geçiş yapar. 

Mikroişlemci ile EEPROM'u Arayüz

AT24C02, I2C Bus protokolü ile herhangi bir mikro kontrol birimi ile kolayca arayüzlenebilir. EEPROM'un arabirimi, her iki modülün güç kaynağını bağlayarak ve elektriksel olarak silinebilir programlanabilir ROM'un SDA ve SCL'sini Arduino'nun I2C hatlarına bağlayarak yapılır. Ayrıca, MCU’da dahili olarak entegre kaldırma dirençleri yoksa, kaldırma dirençleri kullanın.

EEPROM'u Arduino UNO ile arayüzleme

Bu bölümde, AT24C02 EEPROM ile Arduino arasında arayüz oluşturmak için bir örnek göreceğiz. Hemen hemen tüm Arduino geliştirme kartlarında en az bir I2C bağlantı noktası bulunur. Benzer şekilde, Arduino Uno da bu EEPROM çipinden veri yazmak ve okumak için kullanabileceğimiz bir I2C portuna sahiptir. Arduino ve EEPROM'u aşağıdaki arayüz şemasında gösterildiği gibi bağlayın:

AT24C02 Arduino ile İki Kablolu Seri EEPROM arabirimi

Kablo korumasını etkinleştirmek ve yazmayı durdurmak için WP'yi VCC'ye bağlayın. Tek bir EEPROM kullanıyoruz, bu nedenle adres pinlerini kullanmayacağız.

Arduino UNOAT24C02 EEPROM
5VVCC
GNDGND
A4SDA
A5SCL
WPGND

Arduino Kodu

#include <Wire.h>

#define ADDR_Ax 0b000 //A2, A1, A0
#define ADDR (0b1010 << 3) + ADDR_Ax

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  writeI2CByte(0, 1);
  Serial.println(readI2CByte(0));
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  
}

void writeI2CByte(byte data_addr, byte data){
  Wire.beginTransmission(ADDR);
  Wire.write(data_addr);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission();
}

byte readI2CByte(byte data_addr){
  byte data = NULL;
  Wire.beginTransmission(ADDR);
  Wire.write(data_addr);
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(ADDR, 1); //retrieve 1 returned byte
  delay(1);
  if(Wire.available()){
    data = Wire.read();
  }
  return data;
}

Kod nasıl çalışır?

Kod, verilerin yazılmasını ve okunmasını gösterir.

İlk olarak, okuma / yazma işlevlerini gerçekleştirmek için "Wire.h" kitaplığı dahil edilmiştir. Ardından, verileri iletmek için 8 bitlik cihaz adresi gönderilir. Adresin son biti, aygıtın EEPROM'da okuyup okumayacağını veya yazıp yazmayacağını belirler.



#include <Wire.h>

#define ADDR_Ax 0b000 //A2, A1, A0
#define ADDR (0b1010 << 3) + ADDR_Ax

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  writeI2CByte(0, 1);
  Serial.println(readI2CByte(0));
}

Veriyi yazmak için son bit 0 olmalıdır. Bunu belirtilen bellek veri adresi ve yazılacak veri takip eder. Veriler artık yerde saklanmaktadır.
void writeI2CByte(byte data_addr, byte data){
  Wire.beginTransmission(ADDR);
  Wire.write(data_addr);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission();
}

Verileri bu konumdan okumak için, verileri okumak için son biti 1 olan cihaz adreslerinden oluşan "Wire.requestFrom" aracılığıyla istek yapılır ve ikinci argüman 1 tutulur, bu da işlevin bir bayt döndüreceği anlamına gelir. veri. "Wire.available" işlevi bellek adresini kontrol edecek ve konumda saklanan verileri geri döndürecektir. Seri monitörde görüntülenecektir.

byte readI2CByte(byte data_addr){
  byte data = NULL;
  Wire.beginTransmission(ADDR);
  Wire.write(data_addr);
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(ADDR, 1); //retrieve 1 returned byte
  delay(1);
  if(Wire.available()){
    data = Wire.read();
  }
  return data;
}

Alternatif Seçenekler

  • DS2431 + Tek Kablolu EEPROM
  • 24LCxxx EEPROM
  • AT28C64B 64 Kilobit EEPROM

Başvurular

  • İletişim sistemleri
  • Otomobil
  • Veri depolama
  • Tüketici elektroniği
  • Endüstriyel uygulamalar
  • Test cihazları

2D Diyagram

2D diyagram



ANA SAYFAYA DÖN

Bahadır ÖZGEN
Electronic Robotic Coding Research and Development 1975 - ∞
Learn Forever
If you want, let's learn together...
https://roboticcode2020.blogspot.com/
bahadirozgen1975@gmail.com
facebook    robotic.code
instagram    @roboticcode


Sayfalarımı ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederim.Bu sitede mevcut olan içerikler kendi oluşturduğum projeler yazı,resim ve videolardan oluşmaktadır.İçerik oluşturmak çok uzun sürdüğü için bazı projelerde yurtdışı kaynaklardan faydalandım.Buradaki amacım ticari değildir.Kaynağı belli olan ve bizim kaynağına ulaşabildiğimiz materyal (yazı, fotoğraf, resim, video v.b.) için ilgili konularda fotoğraflarda logo varsa v.b. not olarak gösterilecektir.Sitemizde yayınlanan tüm içerik, bizim tarafımızdan ve internet üzerinden youtube, facebook ve blog gibi paylaşıma sunulmuş kaynak sitelerden alındığı için, sitemiz yasal yükümlülüğe tabi tutulamaz. Sitemizde telif haklarının size ait olduğu bir içerik varsa ve bunu kaldırmamızı isterseniz, iletişim sayfamızdan bizimle iletişime geçtiğiniz takdirde içerik yayından kaldırılacaktır.Bu konu ve modüller ile uğraşarak, ileride çok güzel makine ve elektronik aletler yapabilirsiniz.

SW-420 Titreşim Sensörü Modülü ve Arduino

 

SW-420 Titreşim Sensörü Modülü ve Arduino

SW-420, uygun maliyetli bir titreşim sensörü modülüdür ve SW-420 ve Karşılaştırıcı LM393'ten oluşur. Modülde bir SW-420 Titreşim Sensörü, hassasiyeti değiştirmek için bir 10K potansiyometre ve pürüzsüz bir dijital çıktı üreten bir LM393 karşılaştırıcısı bulunur. LM393 karşılaştırıcısı, çevredeki titreşimleri algılamak için bir ön ayar kullanır ve bir durumu korur. Titreşimler tespit edilirse mantık yüksek verir, aksi takdirde varsayılan mantık düşük durumunda kalır. Modül, uygulamalarını ticari uygulamaların yanı sıra DIY projelerinde bulan bir cihazla kullanışlı ve kolay bir arayüzdür.
SW-420 Titreşim Sensörü Modülü

Bu eğitimde, SW-420 konfigürasyonunu, özelliklerini ve Arduino UNO ile bir titreşim sensörünün nasıl kullanılacağını öğreneceğiz.

SW-420 Titreşim Sensörü Bileşenleri

SW-420 titreşim sensörü modülü, SW-420 titreşim sensörü, LM393 gerilim karşılaştırıcısı, bir potansiyometre, gerilim bölücüler olarak görev yapan akım sınırlama dirençleri ile entegre edilmiştir, bu nedenle akım ve kapasitörleri polarlama elemanları olarak ve gürültü filtreleme için kontrol eder.

SW-420 Titreşim Sensörü Modülü bileşenleri

LM393 Gerilim Karşılaştırıcı IC

Referans voltajını ve giriş titreşim sinyalini karşılaştıran yüksek hassasiyetli entegre bir devredir. LM393 IC'nin pimi 2, pimi 3 titreşim sensörüne bağlıyken ayarlanabilir potansiyometreye bağlanır. IC, hem gerilimleri karşılaştırır hem de bunları ikili durumlar şeklinde dijital çıkış pinine geçirir.

Potansiyometre

Sensörün hassasiyetini ayarlamak için modüle 10K potansiyometre yerleştirilmiştir. Duyarlılık, ihtiyaca göre artırılabilir veya azaltılabilir. Karşılaştırmak için LM393'e referans olarak verilen bir ön ayar veya eşik değeri ayarlanarak yapılır.

SW-420 Titreşim Anahtarı

SW-420 titreşim anahtarı, bulunduğu ortamdaki titreşimin büyüklüğünü algılar. Elektrik kontağının açılması veya kapanması yoluyla maruz kalan titreşime yanıt verir. Tetik anahtarı, elektromekanik veya röle veya yarı iletken bir bileşen olabilir.

Dahili LED'ler

Modülün iki LED'i vardır. Biri modüle enerji verildiğinde yanmak, diğeri ise dijital çıkışı göstermektir.

SW-420 Titreşim Sensörü Pin Çıkışı

SW-420 titreşim sensörü modülü 3,2 cm x 1,4 cm boyutlarında mevcuttur. Titreşim Sensörü modülünün pin çıkışı gösterildiği gibidir:

SW-420 Titreşim Sensörü Modülü pin şeması

SW-420 Pin Yapılandırması

Herhangi bir mikrodenetleyici ile arayüz oluşturmak için üç başlığa sahiptir. Tablodaki pim yapılandırması aşağıda detaylandırılmıştır:

Pin AdıFonksiyon
VCCPozitif güç kaynağı pimi. Sensöre güç verir.
GNDToprak bağlantı pimi
D0Dijital çıkış pini. Yerleşik karşılaştırıcı devrenin dijital çıkışını geçer.

Özellikler ve Spesifikasyonlar

  • Çalışma Voltajı: 3,3 Volt - 5,0 Volt DC
  • Mevcut sürüş Yeteneği: 15 mA
  • Titreşim Sensörü modülü boyutları: 3,2 cm x 1,4 cm
  • Titreşim sensörü, varsayılan olarak yakın tip bir anahtardır.
  • Sensörün hassasiyetini kalibre etmek için dahili bir 10K potansiyometre verilmiştir.
  • Sensörde, analog sinyali ikilileştirmek için ve 15 mA sürüş kabiliyetine sahip bir düşük güç voltajlı LM393 karşılaştırıcı çip bulunmaktadır.
  • SW-420 ayrıca güç ve çıkış göstergesi için iki durum LED'ine sahiptir.
  • Modül, kolay kurulum için sabit bir cıvataya sahiptir.
  • Mikrodenetleyici dostudur ve bunlardan herhangi biri ile arayüz oluşturabilir.

SW-420 Çalışma Prensibi

SW-420, elektrik kontağının açılıp kapanmasıyla çalışan bir anahtardır. Varsayılan olarak, titreşim sensörü kapalı durumdadır. Titreşim algılanmadığında, kapalı veya iletim durumunda kalır. Sensör tarafından titreşim algılanır algılanmaz kontaklar açılır ve direnç artar. Bundan dolayı bir darbe üretilir ve devreyi tetikler. Sinyali sayısallaştıran ve ayrıca modülün dijital çıkış pininde kullanılabilmesini sağlayan LM393 voltaj karşılaştırıcı IC'ye aktarılır.

Devre şeması

İlgili SW-420 titreşim modülünün üç bağlantısı vardır: VCC, GND ve D0. Mikrodenetleyicinin güç pinleri bu pinlere bağlanırken, karşılaştırıcının çıkış pinine dahili olarak bağlı olan dijital çıkış pini, mikro denetleyicinin çıkış pinlerinden birine birleştirilir.

SW-420 Titreşim Sensörü modülünün, modülün dahili bağlantılarının bilgisini kavramak için işlevsel diyagramı aşağıda verilmiştir:

SW-420 Titreşim Sensörü Modülü devre şeması

SW-420 Titreşim Sensörü Arduino ile Arayüz

Bu bölüm Arduino UNO ve SW-420 Titreşim Sensörü modülünün arayüzünü açıklamaktadır. Bu bölümde bir devre tasarlıyoruz ki, titreşim sensör modülü tarafından her titreşim algılandığında, LED bu konuda bizi uyarmak için yanıp sönmeye başlar.

Bağlantı şeması

Arduino ile arayüz oluşturan SW-420 Titreşim Sensörü Modülü
  • İlk önce, titreşim sensörüne güç sağlayın. Bu amaçla, pozitif güç kaynağı pinini 3,3 Volt veya 5 Volt pinlerine ve titreşim sensörü modülünün topraklama pinini Arduino UNO'nun GND pinine bağlayın.
  • Dijital pin D0'ı Arduino'nun herhangi bir dijital pinine bağlayın.
Arduino UNOTitreşim sensörü
 5V (Kırmızı)VCC
GND (Siyah)GND
A5 (Yeşil)D0
Arduino UNOIşık Yayan Diyot
 D13Anot pimi
GNDKatot pimi

Arduino Kodu

SW-420 Titreşim Sensörü modülü için Arduino kodu aşağıda verilmiştir:

#include <Arduino.h>
#include <stdio.h>

//define on/off logic symbols with name ON and OFF
#define ON HIGH
#define OFF LOW

#define Sensor_Out_Pin A5
#define LED_Pin  13
 
int present_condition = 0;
int previous_condition = 0;

void setup() {
pinMode(Sensor_Out_Pin, INPUT);
pinMode(LED_Pin, OUTPUT);
}
 

void LED_Pin_blink(void);
 
void loop() {
previous_condition = present_condition;
present_condition = digitalRead(Sensor_Out_Pin); // Reading digital data from the A5 Pin of the Arduino.
 
if (previous_condition != present_condition) {
LED_Pin_blink();
 
} else {
digitalWrite(LED_Pin, OFF);
}
}
 
void LED_Pin_blink(void) {
digitalWrite(LED_Pin, ON);
delay(250);
digitalWrite(LED_Pin, OFF);
delay(250);
digitalWrite(LED_Pin, ON);
delay(250);
digitalWrite(LED_Pin, OFF);
delay(250);
}

Kod nasıl çalışır?

Kitaplıkları dahil et: SW-420, Arduino IDE veya Eclipse IDE yazılımı aracılığıyla Arduino UNO ile kolayca arayüzlenebilir. Yukarıda verilen kod aslında Arduino uzantılı Eclipse IDE yazılımında yazılmıştır. Bu nedenle, "Arduino.h" başlık dosyasını dahil etmeliyiz. İlgili kod Arduino IDE'de yazılacaksa, herhangi bir Arduino.h başlık dosyası gerektirmez.

Kod Açıklama

Makroları ve pimleri tanımlama: Çizimin başlangıcında, iki sabit için iki makro tanımlanır. AÇIK, 1 ve KAPALI, 0 anlamına gelir. Arduino'nun titreşim sensöründen verileri alması ve işlendikten sonra LED aracılığıyla görüntülemesi için pinler tanımlamamız gerekir. Böylece Arduino'nun A5 ve D13'ü sırasıyla entegre edilmiştir.

Değişkenler Beyanı

Değerleri karşılaştırmak için, iki tamsayı türü değişken, yani önceki koşul ve mevcut ve önceki verileri depolamak için mevcut koşul bildirilir ve başlatılır.

Kurulum İşlevi

Pimlerin yönü veya pim modu bu blokta yapılandırılır. Veriler sensörden alınacaktır, bu nedenle ilgili pin modu bir GİRİŞ, LED ise Arduino UNO'dan alınan sonucu göstermelidir, ÇIKIŞ olarak ayarlanır.

LED için, boşluk döngüsünde çağrılmak üzere bir mini işlev yazılmıştır. Bu işleve göre, LED 250 milisaniye gecikmeyle iki kez yanıp söner.

döngü İşlevi

Bu segmentte modülden elde edilen ikili değer alınır, saklanır ve karşılaştırılır. Başlangıçta, mevcut değişkenler ve önceki koşul sıfır tutar. Veriler mevcut durumda analogRead () fonksiyonu aracılığıyla okunacak ve daha sonra saklanacak ve önceki durumla karşılaştırılacaktır.

Şimdi, herhangi bir titreşim algılanırsa, mevcut durum bir olacak ve bu nedenle önceki durumla karşılaştırılacaktır. Eşit olmadıklarından led_blink () fonksiyonu çağrılır ve titreşimlerin sonuna kadar led yanıp sönmeye başlar. Dolayısıyla süreç tekrar eder.

Devrenin test edilmesi

Kodu yükleyin. Modülün yerleştirildiği masaya hafifçe vurarak veya modülü hareket ettirerek biraz titreşimler yapın ve LED'i değerlendirin. Hiçbir şey hissetmediği sürece yanıp sönmeye devam ediyor. 

SW-420 Titreşim Sensörü Uygulamaları

  • Deprem Tespiti
  • Alarm sistemleri
  • Nesne Algılama Sistemleri
  • Akıllı Otomobiller

ANA SAYFAYA DÖN

Bahadır ÖZGEN
Electronic Robotic Coding Research and Development 1975 - ∞
Learn Forever
If you want, let's learn together...
https://roboticcode2020.blogspot.com/
bahadirozgen1975@gmail.com
facebook    robotic.code
instagram    @roboticcode


Sayfalarımı ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederim.Bu sitede mevcut olan içerikler kendi oluşturduğum projeler yazı,resim ve videolardan oluşmaktadır.İçerik oluşturmak çok uzun sürdüğü için bazı projelerde yurtdışı kaynaklardan faydalandım.Buradaki amacım ticari değildir.Kaynağı belli olan ve bizim kaynağına ulaşabildiğimiz materyal (yazı, fotoğraf, resim, video v.b.) için ilgili konularda fotoğraflarda logo varsa v.b. not olarak gösterilecektir.Sitemizde yayınlanan tüm içerik, bizim tarafımızdan ve internet üzerinden youtube, facebook ve blog gibi paylaşıma sunulmuş kaynak sitelerden alındığı için, sitemiz yasal yükümlülüğe tabi tutulamaz. Sitemizde telif haklarının size ait olduğu bir içerik varsa ve bunu kaldırmamızı isterseniz, iletişim sayfamızdan bizimle iletişime geçtiğiniz takdirde içerik yayından kaldırılacaktır.Bu konu ve modüller ile uğraşarak, ileride çok güzel makine ve elektronik aletler yapabilirsiniz.

LED 'Ler Hakkında

LED'ler Hakkında Her Şey


Merhaba ve LED ile ilgili her şeye baktığımız eğiticimize hoş geldiniz. Şimdi her şeyden önce LED nedir? LED, Işık Yayan Diyot anlamına gelir ve elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştürmek için kullanılan elektronik bir bileşendir. Bu sürece elektro ışıldama denir. LED teknolojisi her yerdedir, tüketici elektroniği, otomotiv fren lambaları, TV ekranlarındaki göstergeler, hemen hemen her elektronik ürün LED'leri bir şekilde veya formda kullanır. LED teknolojisinin yaygın kullanımı, geleneksel aydınlatma biçimlerine kıyasla güç verimliliği, kompakt formu, sağlamlığı ve kullanım kolaylığından kaynaklanmaktadır. Artık yararlı olduklarını bildiğimize göre, aslında nasıl çalışıyorlar?


Bu makalede, temel elektronik teorisi ve terimlerini kullanacağız, bu nedenle Ohm yasası, voltaj, akım ve benzeri diğer terimlere aşina değilseniz, önce Analog Elektronik Çarpışma Kursumuzu hızlıca okuyun.

LED'lerin Çalışma Prensibi

Adından da anlaşılacağı gibi LED, etkinleştirildiğinde elektromanyetik enerji (ışık) yayan özel bir diyot türüdür. Yarı iletken teknolojisinin arkasındaki özlü fiziğe hemen inmeyeceğiz, ancak bir diyot bir PN bağlantısından oluşur. Bir PN bağlantısı, biri çok sayıda elektrona sahip olacak şekilde işlenen ('katkılı') (elektronlar negatif yüklü parçacıklar olduğu için negatif için N) ve diğeri daha az elektrona veya 'deliklere sahip olacak şekilde katkılı Elektronların eksik olduğu yerde (elektron yokluğu pozitif bir yük oluşturduğundan pozitif için P). Bu bağlantı noktasından bir akım geçtiğinde, elektronlar devre etrafında hareket ederken elektronlar delikleri doldurmak için N tarafından P tarafına atlar ve elektronlar bu boşluğu geçtikçe enerji verilir (LED'ler durumunda ışık enerjisi) .

PN Bağlantı LED'i


Renklerden bahsetmişken, LED'ler çok çeşitli renklerde, şekillerde, boyutlarda ve yoğunluklarda (parlaklık) mevcuttur, ancak insanların kafasını sık sık karıştıran bir şey, Mavi LED'lerin genellikle diğer LED renklerinden daha pahalı olmasıdır. Bunun nedeni, Kırmızı, Yeşil ve kızılötesi LED'ler gibi renkler neredeyse yarım asırdır ortalıkta olsa da, mavi LED'lerin sadece on veya iki yıldır var olmasının nedeni, farklı bir malzeme ve inşaat sürecine ihtiyaç duymaları (Galyum nitrür GaN). Günümüzde, kızılötesi (uzaktan kumandalarda kullanıldığı gibi) ve ultraviyole gibi görünmeyen spektrum LED'leri de dahil olmak üzere neredeyse her renkte LED elde edebilirsiniz.

LED yapımı

Bir LED oldukça basit bir cihazdır, ortada yarı iletken kalıbın iki uca bağlı olduğu bir epoksi gövdeden (açık veya renkli) oluşur. Bir diyot üzerindeki iki uç, Anot ve Katot olarak bilinir. LED'in Anodu pozitif uç, katot ise negatif uçtur. Standart açık delikli LED'lerde, gövdenin bir tarafında düzleştirilmiş bir kenar olacaktır, bu taraftaki kurşun katottur ve genellikle daha kısa olan uçtur. LED'ler, diyotlar gibi, polarize cihazlardır, bu da akımın yalnızca bir yönde akmasına izin verecekleri anlamına gelir. Devrenize yanlış bir LED takarsanız kırılmaz, yanmaz.

LED yapımı


Öyleyse bunu bilmek güzel, ama LED'leri gerçekten nasıl kullanacaksınız? Hadi bir bakalım.

LED'leri kullanma

Otomotiv ve ev aydınlatması dahil farklı uygulamalar için birçok farklı LED türü varken, bugün özellikle elektronikte kullanılan standart LED türlerine odaklanacağız. Bu LED'ler, 10mm-3mm açık delikli paketler ve SMD paketleri gibi çeşitli biçimlerde mevcuttur, ancak prensip aynıdır. LED'leri kullanırken, düzgün çalışabilmeleri için dikkate alınması gereken 2 önemli özellik vardır. LED'ler sadece özel bir diyot türü olduğundan, burada tartışılan ilkelerin çoğu diyotlar için de geçerlidir.










İleri Voltaj:

Bir LED'in ışık yayması için, LED boyunca belirli bir voltajın uygulanması gerekir. Bu, 'ileri voltaj' olarak bilinir veya başka bir deyişle, LED boyunca sabit bir voltaj kaybına neden olur ve bu, ışığın üretilmesi için gereklidir. Çoğu LED için bu, yayılan ışığın rengine bağlı olarak 1,7V-3,3V arasındadır (Mavi LED, Kırmızı LED'den daha yüksek bir ileri voltaj gerektirir).

İleri akım:

Elektronik bir bileşende olduğu gibi, LED bir devre üzerindeki bir yüktür ve bir devre tamamlandığında akım akar. Bir LED'in ileri akımı, amaçlanan parlaklığında çalışırken tüketeceği akım miktarını ifade eder. Çoğu LED için, 15mA-20mA arasındadır ve bir LED'in çok fazla akım çekmesine izin vermenin ömrünü önemli ölçüde kısaltacağına dikkat etmek önemlidir (herhangi bir akım sınırlaması olmaksızın doğrudan bir 12V beslemesine bağlanan bir Mavi LED, birkaç saniye). Parlaklığa karşı son derece düşük akım çekişi nedeniyle LED'ler, verimlilikleri nedeniyle neredeyse her alanda geleneksel aydınlatma biçimlerinin yerini almaktadır.

LED'leri Akım Sınırlama Direnci ile Koruma:

Öyleyse ileri akım ve voltaj önemlidir, peki LED'lerimizin güvenli ve verimli bir şekilde çalıştırılmasını nasıl sağlayabiliriz? Pek çok güç kaynağı ileri voltajdan daha büyük olacağından ve ileri akımdan daha fazlasını sağlayan bir kablo olacağından, devremizde ek bir yük oluşturmamız gerekiyor, bu yüzden bir direnç kullanıyoruz.

Dirençli LED devresi

Analog Elektronik Çarpışma Kursumuzu okuduysanız, dirençlerin nasıl çalıştığına dair makul bir fikriniz olacak, ancak hemen özetleyelim. Bir direnç görevi elektron akışına (akım) direnmektir (tahmin ettiniz) ve herhangi bir direnç yükü, bunun üzerinden bir voltaj düşüşüne neden olur. Dolayısıyla, LED'imize sağlanan akımı sınırlamak için bir direnç kullanabiliriz ve gerekli direnci hesaplamak, Ohm yasasını uygulamanın basit bir meselesidir: V = IR (Gerilim = Akım x Direnç). Öyleyse kazalım!

1,8 V ileri voltaj ve 20 mA ileri akıma sahip tipik bir Kırmızı LED'in aşağıdaki özelliklerini ele alalım. Simülasyon için 9V güç kaynağı kullanacağız.

Bu yüzden ihtiyacımız olan direnç değerini bulmak için Ohm yasasını kullanacağız, bu yüzden formülü R = V / I olacak şekilde yeniden düzenledik, sadece direnç üzerindeki voltaj düşüşünü ve bize direnci vermek için akımı bulmamız gerekiyor. LED 1,8 V düşerse, devrenin geri kalanına (direncimiz) başka bir 7,2V düşecektir, yani V = 7,8. Devre boyunca akımı 20mA ile sınırlamak istediğimizi görünce, I = 0.02 (Amper). Şimdi bize 360'ı vermek için 7.2'yi 0.02'ye bölebiliriz. Bu nedenle 360 ​​Ohm'luk bir akım sınırlama direncine ihtiyacımız var.

Ve hepsi bu kadar, artık herhangi bir LED'i çalıştırmak için gereken direnç değerini hesaplayabilirsiniz. LED'in 2,2V ileri voltajına, 18mA ileri akımına ve güç kaynağının 12V beslemesine sahip olduğu V = IR kullanarak başka bir sorunu çözmeye çalışın ve yanıtlarınızı aşağıdaki yorumlara yazın!

Parlaklığı Kontrol Etme

Bir LED'in parlaklığını ayarlamak istiyorsanız, akımı LED'e düşürmek ve parlaklığı azaltmak için akım sınırlama direncini artırabilirsiniz, ancak hesaplanan direnç değerinin altına düşmediğinizden emin olun. Bu, parlaklığı kalıcı olarak düzeltmek için iyidir, ancak, akkor ampullerin (telli bir filaman kullanan geleneksel tarzdaki ışık küreleri) aksine, sadece LED'e giden voltajı değiştirerek parlaklığı ayarlayamazsınız. Garip bir yanıt alacaksınız ve bu hoş ve yumuşak bir değişiklik olmayacak. Bunun yerine, bir LED'in parlaklığını kontrol etmek için PWM kullanırsınız.

PWM, diğer eğitimlerimizde daha derinlemesine tartışılmaktadır, ancak konsept oldukça basittir. LED'i insan gözünün tek tek flaş olarak algılayabileceğinden daha hızlı açıp kaparsınız ve belirli bir frekansta açma / kapama süresinin oranı insan gözü tarafından parlaklığın artması / azalması olarak algılanır. 

Çoklu LED'ler Kullanma: Seri ve Paralel

Yani bir LED kullanmak sorun değil, peki ya birden fazla LED'i bir güç kaynağına bağlamak ve hepsinin yanmasını sağlamak istiyorsak? Sonunda bir dirençle birbiri ardına basitçe bağlayabileceğimizi düşünürdünüz, bu onları Seri olarak bağlamak olarak bilinir. Bununla birlikte, bunu yaptıysak, her LED'in bir voltaj düşüşü vardır, bu, ardışık her LED'in daha az voltaj olduğu anlamına gelir; bu, devreden aşağı inerken LED'lerin daha sönük ve sönük olacağı anlamına gelir. Yapmamız gereken, bunları gösterildiği gibi Paralel olarak bağlamaktır:

Paralelde Çoklu LED'ler

Bu şekilde, her LED kendi devresinin içindedir ve hiçbir LED diğerinden daha fazla güç almaz. Ancak uyarıda bulunun, yukarıda gösterildiği gibi tek bir LED için 360 Ohm dirence ihtiyacınız olduğunu söyleyin, tüm LED'ler için tek bir 360 Ohm direnç kullanamazsınız çünkü bu değer akımı yalnızca 20mA ile sınırlamak için tasarlanmıştır, ancak Paralel olarak bağlanmış birden fazla LED'iniz var, bunlar için çekilen akım toplanır, bu nedenle birleştirilmiş tüm LED'lerin akım çekişini yeniden hesaplamamız gerekir.



RGB ve Dijital LED'ler

Heyecan verici ve tek bir renkli LED kadar, LED'lerin büyük bir avantajı, küçük boyutları nedeniyle, görünür spektrumda renkler oluşturan bir RGB (Kırmızı Mavi Yeşil) LED oluşturmak için birden fazla LED'i tek bir pakette birleştirebilmenizdir. katkı ışığı sayesinde. Bu LED'leri kullanmak basittir, ortak bir uçları (Katot veya Anot) ve her renk kanalını bağımsız olarak kontrol etmek için kullanabileceğiniz her renk için ayrı bir ucu vardır. Bunlar harika, ancak bunların çoğunu ve onları kontrol etmek için gereken pin miktarını kullanmayı hayal edin. Son yıllarda, bir RGB LED ile birlikte küçük bir denetleyici çipini standart bir pakete yerleştiren ve tek bir mikro denetleyici pimi ile büyük şeritleri kontrol etmenize olanak tanıyan dijital olarak adreslenebilir LED'lerin geliştirildiğini gördük! 

ANA SAYFAYA DÖN

Bahadır ÖZGEN
Electronic Robotic Coding Research and Development 1975 - ∞
Learn Forever
If you want, let's learn together...
https://roboticcode2020.blogspot.com/
bahadirozgen1975@gmail.com
facebook    robotic.code
instagram    @roboticcode


Sayfalarımı ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederim.Bu sitede mevcut olan içerikler kendi oluşturduğum projeler yazı,resim ve videolardan oluşmaktadır.İçerik oluşturmak çok uzun sürdüğü için bazı projelerde yurtdışı kaynaklardan faydalandım.Buradaki amacım ticari değildir.Kaynağı belli olan ve bizim kaynağına ulaşabildiğimiz materyal (yazı, fotoğraf, resim, video v.b.) için ilgili konularda fotoğraflarda logo varsa v.b. not olarak gösterilecektir.Sitemizde yayınlanan tüm içerik, bizim tarafımızdan ve internet üzerinden youtube, facebook ve blog gibi paylaşıma sunulmuş kaynak sitelerden alındığı için, sitemiz yasal yükümlülüğe tabi tutulamaz. Sitemizde telif haklarının size ait olduğu bir içerik varsa ve bunu kaldırmamızı isterseniz, iletişim sayfamızdan bizimle iletişime geçtiğiniz takdirde içerik yayından kaldırılacaktır.Bu konu ve modüller ile uğraşarak, ileride çok güzel makine ve elektronik aletler yapabilirsiniz.