卓上時計で使用する抵抗値を決める

みなさん，こんにちは
おかしょです．

当ブログでは卓上時計を自作するための活動をしています．卓上時計では現在時刻の表示などをLEDを使って行う予定です．この記事ではLEDを適切な明るさで光らせるための抵抗値を求めます．

この記事を読むと以下のようなことがわかる・できるようになります．

この記事を読む前に

卓上時計なんてどうでも良いから，ただ，LEDを光らせたい方は以下の記事で解説しているので，そちらを参考にしてください．

この記事で使用するものは以下の3点です．

Arduino Unoを使ってLEDを光らせるための電子回路は以下のようになります．

このとき注意するのはLEDの向きです．LEDにはアノードとカソードと言うものがあります．電池で言う＋と－です．この向きを間違えると，最悪LEDを故障させてしまうことがあるのでご注意ください．

この見分け方はLEDの足の長い方がアノード，短い方がカソードです．

上の回路図の抵抗値の計算式は以下のようになります．

\begin{eqnarray}
抵抗値[\Omega]&=& \frac{出力電圧V_O [V]-順方向電圧V_F [V]}{順方向電流I_F [A]} \tag{1}
\end{eqnarray}

出力電圧\(v_O\)と言うのはArduinoから出力される電圧のことで，これは\(5V\)になります．順方向電圧\(V_F\)と順方向電流\(I_F\)はLEDのデータシートを見れば書いてあるものですので，確認してください．

私の使用するLEDは順方向電圧が約\(3V\)で順方向電流が\(30mA\)でした．つまり，式(1)を使って求められる抵抗値は\(66.6\Omega\)と言うことになります．

求めた抵抗値は\(66.6\Omega\)とですが，そんなちょうどいい抵抗器は持っていないので，\(47\Omega\)と\(10\Omega\)とを直列に繋いで電子回路を構成します．

これで光らせてみた結果が以下になります．

卓上時計を自作しようと思って研究の合間に開発をしています．現在はロードマップのstep2まで終わっていて，LEDの抵抗値を検討しています． pic.twitter.com/dNhpyYeezD
— おかしょ (@okasho_engineer) July 17, 2021

実際に使う場合は抵抗器は一つに収めておきたいので，\(47\Omega\)の抵抗器のみを使おうと思います．

この記事では卓上時計で使用するLEDの抵抗値を決定しました．計算の結果は\(66\Omega\)が良いのですが，都合上\(47\Omega\)の抵抗器を使うことにします．

ただ，このままだとLEDの光が拡散していないので，見栄えが悪くなるような気がします．そこで，LEDの光を拡散させるために表面をやすりで削って，拡散するように加工をしたいと思います．

Twitterでは記事の更新情報や活動の進捗などをつぶやいているので気が向いたらフォローしてください．

YouTubeでも制御工学や電子工作などの解説をしているので，ぜひのぞいてみてください．

それでは最後まで読んでいただきありがとうございました．