Жарық диодын «Arduino uno» көмегімен басқару

           Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті

Зертханалық жұмыс  

                           Тақырыбы: «Жарық диодын «Arduino uno»     көмегімен басқару»

                           Орындаған: Мұхтар А.М.

                                                          Мамандығы: РЭТ-21-1ск, 2 курс

                                                          Тексерген: Калиаскаров Н.Б

                                                       Қарағанды  2022

                                                Зертханалық жұмыс №1

«Жарык диодын «Arduino uno» көмегімен баскару»

 Жұмыстың максаты:

 Arduino 1.8.5 багдарламасында кодтарды жазу аркылы жарык диодын баскару, баска да операцияларды пайдалану.

Теориялык мәлімет: жарык диоды деп жартылайеткізгішті жарык кезін айтады. Онын негізін кішкентай кристалл құрайды, одан электрлік ток өткен кезде ол жарықты шытарады. Оның жарыктануы баска шамдар сиякты жан-жакка емес, тек қана бір бағытка қана бағытталан. Жарык диодтарынын бірнеше пішіндері бар: тікбұрышты, домалак, ушбурышты және тағы басқа.

 Жарык диодтары біртүсті, екітүсті, үштүсті болып кұрастырылуы мүмкін. Яғни бір корпустын ішіне бірнеше кристаллдарды орнатады, оларды жеке де баскару мумкін, эр турлі барыттағы шығыстарга бірдей токтарды жіберіп те басқару мүмкін.

 Жарық диодының артыкшылыктары:

 - жоғары механикалык беріктілік;

 - жылынып кету кауіті темен болғаннан жане жогары кернеулерде жумыс жасамайтындықтан, жарык диодтарынын электрлік пен ерт кауіпсіздік сапасы жоғары болады

 - тез әрекет ету қабілеті;

 - кішкентай өлшемдер:

 - жумыс жасау мерзімі ұзақ болады;

 - жоғары ПӘК;

 - реттелмелі қаркындылық:

 - кернеу мен токтардың аз шамаларын талап еткеннен, аз энергия жұмсайды;

 - жарыктанудың көптеген тустердің болуы жене жарыктанудың бағытталынуы.

Жарық диодынын кемшіліктері:

 - салыстырмалы түрдегі қымбат баға;

- бір элементте жарық ағыны аз мөлшерде болады;

 - уақыт өткенде жарық диодының параметрлерінің нашарлануы;

 - қоректендіру көзіне қойылатын талаптардын көп болуы.

 Сонымен қатар, жарық диодының келесі негізгі параметрлері бар:

2. Жумыс тоғы.

3. Tүcy (жұмыс) кернеуі. .

4. Жарықтану түсі (толқын ұзындығы, см).

5. Шашырау бұрышы.

 Жарык диодтың жұмысы дұрыс болуы үшін, жарык диодтың катодың жерлестіруге, ал анодтың резисторға жалғау керек. Резистордың шамасын дұрыс таңдау үшін Ом заңын келесідей пайдалану керек:  

                                  [pic 1]

                                                              1-сурет.

        [pic 2]

                                                            2-сурет

Ом заңы

Тұрақты резистордың шамасын жарықтандыру схемаларында көбінесе 220 Ом деп алады, ал кернеудің шамасы 5 В тең деп алсақ, тізбектегі максималды тоқ қандай болады? Ом заңына сәйкес 5В кернеуді 220 Ом кедергі шамасына бөлсек, онда тоқ күшінің шамасы 0,022 А болады. Бірақ жарық диодына да белгілі бір мәндегі кернеу түсетінін ескеру керек, көбінесе ол 1,5-3 В арасында болады, бұл түсу кернеудің шамасын 2 В деп алсақ, резисторға 5В – 2 В=3 В кернеу ғана қалады, сол кезде тоқты есептесек: 3 В кернеуді 220 Ом шамасын бөлу керек, сол кезде тоқ күшіміз 0,013 А болады. Осындай есептеулерді біз тек қана кішкентай қуатты жарық диодтарына қатысты пайдаланатынымызды ұмытпау керек.

Ал қуат деген не? Оның өлшем бірлігі – Ватт. Ватт деген 1 секунд уақыттағы 1 Дж энергияны айтады. Яғни қуат дегеніміз белгілі бір уақыт ішіндегі энергияның жұтылу немесе шығару жылдамдығын айтады. Энергияны қуат арқылы табу үшін, қуат шамасын уақытқа көбейту керек екендігін білеміз. Қуат пен энергияның айырмашылығын білу үшін, келесі тұрмыстық өмірден мысалдарды қарастырайық: кәсіби жүгіруші өз жылдамдығын 10м/с дейін жеткізуі мүмкін, бірақ ол тек қана белгілі бір уақыт ішінде ғана бұл жылдамдығын сақтай алады. Яғни оның қуаты белгілі бір уақыт ішінде ғана жұмсалатын энергиясына тең. Себебі қарапайым адам 1 м/с жылдамдықпен бірнеше километр жерді жүре алады, яғни ол өз энергиясын бөліктермен ғана жұмсайды, ал жүгіруші 10 м/с жылдамдықпен алыс қашықтыққа бара алмайды да барлық энергиясын жұмсап бітіреді. Немесе найзағай, оның қуаты өте үлкен, бірақ оның ұзақтығы аз ғана уақытқа созылады. Ол тек қана бірнеше секундтың ішінде бірнеше ағаштарды сындыруы мүмкін, бірақ үлкен ғимараттарға жалпы энергиясы жетпей қалады. Электрлік тізбекте қуатты табу үшін Джоуль-Ленц заңын пайдаланамыз [11]: