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  • Committer: edam
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Lines of Context:
electronics-information
24
24
+12V and GND rails to prevent a lot of current flowing.  Lets work
25
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this out (lets suppose that R is 1 ohm).
26
26
 
27
 
        V = IR, therefore I = V/R
 
27
        V = IR, therefor I = V/R
28
28
        P = VI = V(V/R) = (V^2)/R = ( 12 ^ 2 ) / 1 = 144W
29
 
        P = VI, therefore I = P/V = 144/12 = 12A
 
29
        P = VI, therefor I = P/V = 144/12 = 12A
30
30
 
31
31
That's a lot of current and a lot of power, flowing continuously, just
32
32
to provide 6V!
92
92
Wiring up multiple LEDs in parallel to a single arduino pin
93
93
===================================--======================
94
94
 
95
 
Imagine we have this
 
95
Image we have
96
96
 
97
97
             |
98
98
    Arduino  |     ___        ,,
99
99
            o-----|___|---+---►|---.
100
 
             |       R    |   D1   |
 
100
             |      R     |   D1   |
101
101
             |            |        |
102
102
             |            |   ,,   |
103
103
             |            '---►|---+--- GND
111
111
So, imagine we have this instead
112
112
 
113
113
             |
114
 
    Arduino  |        ___     ,,
 
114
    Arduino  |        ___        ,,
115
115
            o----+---|___|----►|---.
116
116
             |   |     R1     D1   |
117
117
             |   |                 |
144
144
                           ▼  D1
145
145
                           ¯``
146
146
                           |
147
 
                           |
 
147
             |             |
148
148
             |             ▼  D2
149
149
             |             ¯``
150
150
             |             |
153
153
             |             ¯``
154
154
             |             |
155
155
    Arduino  |    ___    ,-|
156
 
            o----|___|--(|↘ ) T
 
156
            o----|___|--(|< ) T
157
157
             |     R1    `-|
158
158
             |             |
159
159
             |             '----- GND
185
185
             |             +-------+-------'
186
186
             |             |
187
187
    Arduino  |    ___    ,-|
188
 
            o----|___|--(|↘ ) T
 
188
            o----|___|--(|< )
189
189
             |     R1    `-|
190
190
             |             |
191
191
             |             '----- GND
192
192
 
193
193
Here, R3 = R4 = R5 = 340Ω, as usual.  The numbher of LEDs is limited
194
194
only by the current that can be drawn from the power supply.
195
 
 
196
 
 
197
 
RC CIRCUITS
198
 
===========
199
 
 
200
 
An RC (resistor capacitor) curcuit is a basic low-pass filter. Here
201
 
we're talking about giving it a pulse wave signal (a voltage that
202
 
oscillates between 0V and approx. 5V).
203
 
              ___
204
 
    Vin o----[___]----+-----o Vc
205
 
                R     |
206
 
                      |
207
 
                     ===
208
 
                      | C
209
 
                      |
210
 
     0V o-------------+-----o
211
 
 
212
 
If the resistor weren't there, the capacitor on it's own would act
213
 
like an open circuit to a pulse wave (or to an AC power supply). This
214
 
is because the capacitor would charge to the voltage supplied across
215
 
it and discharge almost immediately. The purpose of the resistor is to
216
 
limit the current that is available to charge the capacitor, so it
217
 
charges slowly and it takes some time before Vc becomes almost equal
218
 
to Vin.
219
 
 
220
 
With a pulse wave on Vin, Vc would look something like this:
221
 
 
222
 
    5V
223
 
             _           _           _           _
224
 
          ,'' \       ,'' \       ,'' \       ,''
225
 
         /     \     /     \     /     \     /
226
 
    0V  /       ',,_/       ',,_/       ',,_/
227
 
 
228
 
If you were to draw the tangent to the curve at time=0 (so, the
229
 
initial rate of change of charging), and you note the time that this
230
 
line crossed 5V, then this time is T. That is to say, time T is the
231
 
time it would take the capacitor to charge to the target voltage if it
232
 
charged constantly at the rate it actually initially charges at. Then
233
 
this equation applies
234
 
 
235
 
    T = RC
236
 
 
237
 
 
238
 
TRANSISTORS
239
 
===========
240
 
 
241
 
When using an NPN transistor as a switch, a typical set up might look
242
 
something like this:
243
 
 
244
 
    o--------------+---- 5V
245
 
                   |
246
 
                   []
247
 
                  (  )  some load
248
 
                   []
249
 
                   |
250
 
         ___     ,-|c
251
 
    o---[___]--b(|↘ ) T (NPN)
252
 
          R      `-|e
253
 
                   |
254
 
               ----+---- GND
255
 
 
256
 
You would typically connect the pin to 5V to turn on the transistor.
257
 
The current between the emitter and base turns on a larger current
258
 
between the emitter and collector.  The resistor, R, limits the
259
 
turn-on current and prevents a short (effectively) across the
260
 
transistor (and whatever the pin is connected to, such as an
261
 
arduino!).
262
 
 
263
 
PNP transistors were used in the days when a -5V rail was typical
264
 
instead of a 5V rail.  In this case, a typical set up would be exactly
265
 
the same as above, but with -5V used for the top rail and a PNP
266
 
transistor.  The thing to note here is that the direction of the
267
 
current would also have changed. Now imagine flipping this diagram
268
 
up-side-down and offsetting both rails by +5V (so that -5V becomes GND
269
 
and GND becomes 5V, respectively).  Then you'd have this set up, which
270
 
is a modern-day typical usage scenario for a PNP transistor.
271
 
 
272
 
               ----+---- 5V
273
 
                   |
274
 
         ___     ,-|e
275
 
    o---[___]--b(|↙ ) T (PNP)
276
 
          R      `-|c
277
 
                   |
278
 
                   []
279
 
                  (  )  some load
280
 
                   []
281
 
                   |
282
 
    o--------------+---- GND
283
 
 
284
 
In this set up, as before, a current is required between the base and
285
 
emitter to turn on a larger current between the collector and emitter.
286
 
But the difference this time is that the pin must be connected to
287
 
ground to achieve this.
288
 
 
289
 
 
290
 
CAPACITORS
291
 
==========
292
 
 
293
 
Two capacitors in parallel are equivelant to one capacitor whose
294
 
value is the sum of the two.
295
 
 
296
 
 
297
 
COMMON PARTS LIST AND USEFUL VALUES
298
 
===================================
299
 
 
300
 
NPN transistors
301
 
        BC548/BC547, 5V switch
302
 
 
303
 
PNP transistors
304
 
        BC327/BC328, -5V switch
305
 
 
306
 
LEDs
307
 
        ~1.5V, ~10mA
308
 
        With 5V across them, a 560Ω resistor is required.
309
 
 
310
 
DIODE
311
 
        1N4001