14、搭建外部 LED 及掌握 Arduino 编程基础

搭建外部 LED 及掌握 Arduino 编程基础

1. 外部 LED 设计

1.1 电压限制的必要性

在搭建第一个小装置时，使用电阻来限制电压以制作合适的外部 LED 至关重要。Arduino 引脚稳定输出 5.0V 电压，但不同颜色的 LED 所需电压仅为 2V 到 3.5V，且只消耗约 15mA 的电流。例如，红色 LED 通常需要约 2.5V，黄色 LED 可能需要 2.8V，绿色 LED 则可能需要高达 3.4V。如果不进行电压限制，过高的电压可能会损坏 LED。

1.2 电阻计算

我们可以使用 Python 函数来计算所需电阻。计算公式为 (R = \frac{V_s - V_{led}}{I_{led}})，其中 (V_s) 是电源电压，(V_{led}) 是 LED 所需电压，(I_{led}) 是 LED 消耗的电流。以下是相应的 Python 代码：

def LED_R( V_led, I_led=.015, V_s=5.0):
    """LED resistor required to reduce V_s to V_led."""
    R = (V_s-V_led)/I_led
    R = std_resistor(R)
    print( "V_s={V_s:.1f}V, V_led={V_led:.1f}V,"
          " I_led={I_led:.3f}A, R={R:.0f}Ω".format_map(vars()))

1.3 标准电阻值

计算出的电阻