以前、Arduinoで使用した際に一部のエミッタが動作しない理由を質問されたことがありました。主な問題は、ほとんどのArduinoのモデルに搭載されている入出力ポートが、1ピンあたり40mAに制限されていることです。これは、いつも40mA以下のエミッタしかArduinoでは使えないということでしょうか？ 幸いなことに、そのようなことはありません。ここでは、この理由をご理解いただくために、Arduinoに存在する制限についての詳細な投稿を紹介します：開発キットの制限事項 - 互換性の判断方法 。電気的な制限を見てみましょう。5V出力ポートを使用する場合、ボード全体の電気的な制限は、この特別のピンのためにArduinoに電源を供給する方法に依存します。
IR・UV・可視光エミッタの仕様を見る
したがって、このカテゴリhttps://www.digikey.jp/short/zd81v0h では、 注意すべき仕様の2つは、順方向電流と順方向電圧です。順方向電流が40mA以下の場合は、ピンごとに必要な数だけ接続できます（1つのエミッタは1つのピンにしか接続しない）。ただし、1つの注意事項があります。推奨される安全係数のため、40mA全部を使用することはお勧めしません。 長時間動作させる場合は、フル定格電流よりも30mAのほうが安全です。常時40mAを使用すると、電気的寿命は長くは持ちません。また、順方向電流が40mAを超える場合、I / Oポートを使用することはできません。ただし、定格によっては、5V出力ピンを使用して複数のエミッタを同時に並列に電源を供給することができます。順方向電流の合計がボードの電源供給方法で示されている定格を超えないようにする必要があります。 2番目の定格である順方向電圧は、使用可能なすべてのピンの最大電圧であるため、5Vを超えることはできません。順方向電圧と電流の組み合わせがArduinoの能力と一致しない場合は、5V I / Oポートを介して制御できる別個の電源を備えた shields があるかも知れません。
I / Oポートは、5Vポートから電源を供給された機器でも使用できますか？
I / Oポートを使ってこれらのコンポーネントを制御する方法は3つあります。最初のソリューションは、40mA以下のコイルを使用する5Vリレーです。ここでは、制御のための簡単なScheme-Itの図を示します。
「LED」は、可視光またはIR / UVエミッタのいずれを使用してもよく、リレーは単に回路を閉じて電流をグランドに戻し、各エミッタが個別に動作できるようにします。 このソリューションはより高価ですが、確実に動作します。
2番目のソリューションは、リレーと同じように機能するNPNトランジスタです。 必要なのは、ベースに接続するための適切な抵抗と、40mA以下で飽和するトランジスタだけです。 エミッタ用の抵抗を選択するときは、コレクタとエミッタ間の電圧ドロップを考慮する必要があることに注意してください。 これが回路図です：
3番目のソリューションは、スイッチとしてNチャネルMOSFETを使用することです。 基本的な回路図は次のとおりです。
この例では、ゲートを5V以下でトリガできるFETを選択してください。また、損失の量を減らすためには、比較的低いRDS on値をを持ったFETを見つけることもお勧めします。
これは2つのエミッタに限定されないことを忘れないでください。すべて、各エミッタの定格電流に依存し、それらは並列に加算されます。