如何選擇適用於 Arduino 的 IR、UV 和可見光發射器

我們收到一些關於使用於 Arduino 的發射器的詢問,為什麼有些發射器與 Arduino 一起使用時會出現故障。 主要問題在於,大多數 Arduino 型號的輸入/輸出埠的各引腳限值為 40mA。那麼這是否表示,你只能在 Arduino 使用 40mA 或更低的發射器? 還好,事實並非如此。 有一篇關於 Arduino 所涉限制的貼文「開發套件的限制 - 如何確定相容性」,讓你可以了解一些電氣方面的限制。 如果使用 5 V輸出埠,則電氣限制取決於針對該特定引腳的 Arduin o供電方式。

了解 IR 、 UV 和可見光發射器規格

在選擇或及尋找 LED 發射器時,需要注意的兩個規格是正向電流和正向電壓。 如果正向電流小於或等於 40mA,則可透過各接腳連接任意數量的發射器(一個發射器連接到一個引腳)。不過,要注意的是:出於安全考慮,我不建議使用正好 40mA 的電流;如需長時間運行,那麼 30mA 會比全額定值更安全。 如果一直使用 40mA,將會縮短電氣壽命。 如果正向電流大於 40mA,則不能用於 I/O 埠。 但是,根據額定值,你也許可以使用 5V 輸出引腳以並聯的方式同時為多個發射器供電。 只要確保組合正向電流不會超過電路板供電方式所指示的額定值。 第二個額定值(正向電壓)不能大於 5V,因為這是所有可用引腳的最大電壓。 如果正向電壓和電流的組合無法匹配 Arduino 的功能,可以使用具有獨立電源且仍可透過 5V 的 I/O 連接埠進行控制的 Arduino 擴充板

I/O 連接埠是否仍可在 5V 連接埠供電的項目上使用 ?

我能想到三種方法來使用 I/O 埠控制這些元件。 第一種解決方案是 5V 繼電器,其線圈使用的電流小於或等於 40mA。 以下是用於控制的 Scheme-It 電路圖:

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「LED」也可以代表可見光或 IR/UV 發射器,繼電器只需閉合一條接地回路線路,即可使各發射器獨立運作。 這種解決方案的成本較高,但行之有效。

第二種解決方案是 NPN 電晶體,其作用方式與繼電器相同。 所需的只有連接到基極的合適電阻,以及電流等於或低於 40mA 的電晶體。 請注意,在為發射器選擇電阻時,必須考慮集電極和放射體上的壓力降。 以下是相關電路圖:

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第三種解決方案是用作開關的 N 通道 MOSFET。 以下是基本電路圖:

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對於本例,您只需選擇一個可以在閘極電壓等於或低於 5V 時觸發的 FET。 我還建議尋找一個相對較低RDS 值的以減少損耗。

請注意,這種情況並不限於兩個發射器,而是完全取決於每個發射器的電流額定值,它們將以並聯的方式相加。