Στις κατασκευές μας θα χρησιμοποιήσουμε αρκετά ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Ας δούμε κάποια απ' αυτά περιληπτικά ώστε να ξέρουμε τι κάνουν και πως χρησιμοποιούνται.
Αντίσταση R
Την αντίσταση την χρησιμοποιούμε για να μειώσουμε την κατανάλωση - ισχύ σε κάποιο ηλεκτρονικό εξάρτημα, π.χ. ένα led, χρησιμοποιώντας τον νόμο του Ωμ και τον τύπο υπολογισμού της ισχύος (δες εδώ). Όσο πιο μεγάλη η τιμή της αντίστασης τόσο λιγότερο ρεύμα θα περάσει απο αυτή. Στις κατασκευές μας δεν θα χρειαστεί να υπολογίσετε την τιμή της αντίστασης, θα σας την δίνω εγώ. Μια αντίσταση έχει δυο ακροδέκτες και δεν έχει πολικότητα, δηλαδή όπως και να την τοποθετήσετε θα λειτουργήσει. Συμβολίζεται με το γράμμα R και μετριέται σε Ωμ (Ohm). Μερικά παραδείγματα R=4.7KOhm, R=500Ohm, R=1MOhm.
Μεταβλητή Αντίσταση
Η μεταβλητή αντίσταση δεν έχει σταθερή τιμή όπως η απλή αντίσταση, αντίθετα έχει την ιδιότητα μέσω ενός "μοχλού" να αλλάζει τιμή ανάλογα με την θέση του. Για παράδειγμα, μια μεταβλητή αντίσταση 10ΚΟhm μπορεί να δώσει τιμές από 0Οhm μέχρι 10ΚOhm, ανάλογα σε πια θέση είναι ο "μοχλός". Αν είναι γυρισμένος στην μέση τότε η αντίσταση που θα έχουμε θα είναι 5ΚΟhm. Φανταστείτε πως έχετε μια λάμπα και έναν μοχλό με τον οποίο όσο τον περιστρέφουμε μπορούμε να χαμηλώσουμε ή να αυξήσουμε την φωτεινότητα της. Σε αντίθεση με την απλή αντίσταση, η μεταβλητή αντίσταση έχει τρεις ακροδέκτες. Από τους ακριανούς ο ένας πάει στην γείωση (GND ή 0V) και ο άλλος στην τάση (Vcc ή π.χ.5V), και ο μεσαίος στο ηλεκτρονικό εξάρτημά μας π.χ. ένα led.
Φωτοαντίσταση
Ο φωτοαντιστάτης ή φωτοαντίσταση είναι ένα εξάρτημα το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως ως αισθητήρας φωτός σε διάφορα ηλεκτρονικά κυκλώματα όπου είναι απαραίτητο οι αλλαγές στο φωτισμό να μετατραπούν σε ηλεκτρικά σήματα, έτσι ώστε να ενεργοποιηθούν κάποια εξαρτήματα. Διαθέτει δύο ακροδέκτες και δεν έχει πολικότητα. Η τιμή της αντίστασης αυξάνετε όσο το φως μειώνεται, για παράδειγμα το βράδυ η τιμή της αντίστασης είναι 1ΜΟhm ενώ την ημέρα 400Ohm (οι τιμές είναι ενδεικτικές). Χρησιμοποιείτε σε πολλά συστήματα αυτοματισμού και ασφαλείας καθώς εκμεταλλεύεται την φωτεινότητα του χώρου.
Πυκνωτής
Οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά κυκλώματα για μείωση θορύβου και εξομάλυνση της τάσης και τους τοποθετούμε συνήθως μεταξύ την τάσης και γείωσης. Δεν θα πούμε περισσότερα για τον τρόπο λειτουργία τους, ωστόσο εάν κάποιοι από εσάς θέλετε να μάθετε περισσότερα δείτε την αναλυτική περιγραφή τους εδώ. Ανάλογα με την τιμή και τον τύπο τους έχουν διάφορα σχήματα και μεγέθη. Όλοι οι πυκνωτές έχουν δύο ακροδέκτες. Οι απλοί πυκνωτές δεν έχουν πολικότητα ενώ οι ηλεκτρολυτικοί έχουν, και ο μακρύτερος ακροδέκτης δείχνει το θετικό τους άκρο. Συμβολίζονται με το γράμμα C και η χωρητικότητα τους μετριέται σε Farad (F). Μερικά παραδείγματα C=10pF, C=100nF, C=0.1μF.
LED
Led, ή αλλιώς στα ελληνικά Δίοδος Εκπομπής Φωτός, απ τα αρχικά των λέξεων Light Emitting Diode, αποκαλείται ένας ημιαγωγός ο οποίος εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος όταν του παρέχεται μία ηλεκτρική τάση κατά τη φορά ορθής πόλωσης. Διαθέτουν δύο ακροδέκτες και έχουν πόλωση, με το μακρύτερο ακροδέκτη να δείχνει το θετικό τους άκρο. Υπάρχουν σε διάφορα χρώματα και μεγέθη.
Διακόπτες καταστάσεων και Διακόπτες κουμπιά
Ένας διακόπτης on/off είναι ένας διακόπτης δύο καταστάσεων, τέτοιον διακόπτη θα συναντήσετε σε παιχνίδια με μπαταρίες αλλά και στους διακόπτες που ανάβετε / κλείνετε το φως σπίτι σας. Ανάλογα την θέση του διακόπτη επιλέγουμε και την αντίστοιχη κατάσταση. Υπάρχουν και διακόπτες τριών καταστάσεων ή και παραπάνω. Δείτε το μπιστολάκι που έχετε σπίτι σας, έχει έναν διακόπτη τριών καταστάσεων για την θερμοκρασία, στην πρώτη θέση είναι ο παγωμένος αέρας, στην δεύτερη ο ζεστός και στην τρίτη ο πολύ ζεστός. Εκτός απ' τους διακόπτες κατάστασης υπάρχουν και οι διακόπτες κουμπιά (buttons), οι οποίοι έχουν μόνο δύο καταστάσεις (1.πατάω-2.δεν πατάω) και σε αντίθεση με τους άλλους δεν μπορούν από μόνοι τους να διατηρήσουν την κατάσταση "πατάω" σταθερή. Δείτε το πληκτρολόγιο του υπολογιστή σας, αν πατήσουμε το κουμπί-γράμμα 'Α' μια φορά θα γράψουμε 'Α', εαν το κρατήσουμε πατημένο 'ΑΑΑΑΑΑ'. Άρα από μόνος του ένας διακόπτης κουμπί δεν μπορεί να διατηρήσει μια κατάσταση, στην πορεία θα δούμε πως το Arduino θα μας βοηθήσει να πετύχουμε αυτή την λειτουργία.
Ερώτηση κατανόησης
Στο παραπάνω κύκλωμα, έστω ότι η πηγή μας είναι μια μπαταρία 5V και μπορεί να δώσει μέχρι 1000mAh ρεύμα. Απαντήστε στα παρακάτω:
1. Μέγιστη ισχύς μπαταρίας
2. Το ρεύμα μετά το led (έστω οτι το led έχει μηδενική αντίσταση)
3. Την ισχύ που καταναλώνει το led
Τι θα πρέπει να αλλάξουμε στο παραπάνω κύκλωμα αν θέλουμε να κάνουμε χρήση μιας φωτοαντίστασης για να ανάβει αυτόματα το led; To led θα ανάβει την μέρα ή την νύχτα και γιατί;
Απάντηση:
1. Pmax=V*I=5V*1000mA=5V*1A=5Watt
2. Ι'=V/R=5V/220Ω=0,022Α
3. P=V*I=5V*0,022A=0,11Watt
Θα βγάζαμε τον διακόπτη και την αντίσταση και στην θέση τους θα βάζαμε μια φωτοαντίσταση. Το led θα άναβε την μέρα και θα έσβηνε την νύχτα και αυτό γιατί η τιμή της αντίστασης μεγαλώνει όσο ελαττώνεται ο φωτισμός στον χώρο.
Συντάκτης: Βασιλάκης Μιχάλης
Πηγή: http://www.ardumotive.com/electronic-components.html
