Arduino UNO 互換機でLED点灯してみた
ついに実機を購入しての挑戦！
概要
このときと同じく、Arduino互換機を3.3Vの直流電源として利用する。プログラムは一切書かない。できるだけ簡単にやる。
材料
| 名称 | 価格(円) |
|---|---|
| Arduino UNO 互換機 | 500 |
| ブレッドボード 400穴 | 150 |
| ジャンパワイヤ(♂♂) 10cm | 120 |
| LED(白) | 220 |
| LED(赤) | 200 |
| LED(青) | 190 |
| 抵抗器(47Ω) | 400 |
| ピンセット | 0(家にあったヤツ) |
| リードベンダ | 700 |
| テスター | 2000 |
計4480円。
写真に写ってないが、ピンセットは絶対に必要。LEDや抵抗器が細かすぎて掴めないし、ブレッドボードにも挿せない。ピンセットがないと不可能なレベル。
Arduinoの確認
正しくは「Arduino UNO 互換機」だが、面倒なので「Arduino」と呼ぶ。
同梱品の確認
- USBケーブルが付属していた
- 開封するとピンヘッダもあった
裏面は以下。ハンダ部分が通電するので、ショートせぬようArduinoは絶縁体の上に置く。今回はコルク板の上に配置した。
給電方法
給電はDC7〜9VまたはUSB TypeB(5V)のいずれか。
たとえば以下のような給電方法が考えられる。
- AC電源→AC-USB変換コネクタ→USBケーブル(TypeA-B変換)→Arduino
- AC電源→AC-DC(7〜9V)変換コネクタ→Arduino
- 電池→電池ケース(USB)→USBケーブル(TypeA-B変換)→Arduino
なお、Arduinoでなくブレッドボードに直接給電するなら以下の方法もある。
- 電池→電池ケース→電線→QIコネクタ♂→ブレッドボード
通電確認
Arduinoを電源に接続すると通電し、以下のように本体内の赤いLEDが点灯した。
ONのLEDは電源投入している間は常時点灯。LのLEDは点滅していた。Lがなんなのかは不明。
配線
電源は切り離しておくこと。
ジャンパワイヤを開封すると40本まとめてくっついていた。これを指の爪などで割いて1本ずつバラバラにする。
Arduinoの3.3V、GNDそれぞれのピンソケット♀にジャンパワイヤ♂を挿す。
ジャンパワイヤの色は分かりやすく区別する。3.3Vはプラスなので赤、GNDはマイナスなので黒。
配線
Arduinoとブレッドボードを用意したら以下のように配線する。
- 抵抗器をつける
- LEDをつける
- 通電する
1. 抵抗器をつける
- 1-1. 抵抗器の足を曲げる
- 1-2. 抵抗器をブレッドボードに挿す
1-1. 抵抗器の足を曲げる
47Ω。1/6Wというサイズ。
リードベンダ裏面の先端x3とある中央部分に抵抗器をのせる。
あとは抵抗器の足をリードベンダの角に押し付けて90度に曲げる。
1-2. 抵抗器をブレッドボードに挿す
以下を考慮して配線する。
- 電気はプラス(3.3V)から流れる
- http://ytyaru.hatenablog.com/entry/2019/10/19/000000
- 抵抗器のサイズは3穴分である
2. LEDをつける
以下を考慮して配線する。
- http://ytyaru.hatenablog.com/entry/2019/10/21/000000
- LEDの順電圧、順電流
- LEDのアノード側に電気を流し入れる（その前に抵抗器を配置する）
3. 通電する
Arduinoを電源に接続するとLEDが点灯した！
謎
計算が合わない。
今回使用した白いLEDのデータは以下。
- 順電圧: 3.2〜3.4V
- 順電流: 20mA
この計算だと、3.3Vでは電圧不足になり通電しない可能性すらある。それなのに47Ωの抵抗器を3つも入れている。明らかに電圧、電流不足。でも点灯する。あれほど明るく。なぜ？ 良くわからない現状ではLEDの寿命を考えて多めに抵抗を入れたほうが良さそう。
V = IR (電源電圧-順電圧)=I * (47*3) (3.3-3.2)=141 * I 0.1=141 * I I = 0.1 / 141 I = 1 / 1410 I = 0.00070921985 A I = 0.70921985 mA
順電圧が最低の3.2Vだった場合でも、0.7mAしか通らない計算。それであんなに光るの？
不満
リードベンダ
リードベンダは不要だった。適当なプラスチック等でいくらでも代用できそう。こんなものに700円も支払うのは馬鹿げている。
ポロポロ落ちる
- ぴったりハマらないから抵抗器がポロポロ落ちる
- 爪先でがっちりホールドせねばならない
ホールドできる何かないの？
綺麗に曲げられない
- 中央に載せないと左右で長さが変わってしまう
ぴったりハマらず爪先で無理やり押さえるだけなので、どうしてもズレてしまう。
- Y軸方向に90度曲げることはできるが、X軸方向がまっすぐにならない
- ブレッドボードに両足を挿してピンセットで本体部分をまっすぐにしてやらねばならない
これらのせいで「綺麗に曲げられる」と言われても賛同できない。
根本と足元を別サイズにしたい
抵抗器の本体がついている部分はどうしても幅をとる。1/6Wサイズだと3穴分が適切。だが、ブレッドボード上では2穴にしたい場合も多い。そんなときは無理やり足先を狭めることで対応できる。ブレッドボードに無理やり挿せばそうなる。
それを綺麗にやる道具がほしい。ブレッドボードから外したとき「あ、これは2穴サイズだな」とひと目でわかるように形を整えたい。リードベンダではできない……。
テスターリード
- 先っぽが小さすぎて接触不良になるときがある（手が自然と震えるので）
- 写真を撮るとき固定したい
先っぽをワニグチクリップだと噛む力が強すぎて曲げてしまう恐れがあるし。どうしたものか。
所感
ついに電子工作っぽいことができた！ やりたいことは山ほどあるが、しばらくはLEDで遊ぼう。
