発光ダイオード(LED)を光らせよう【現役エンジニアが教える電子工作】

どうも、なかしー(@nakac_work)です。

電子工作でおなじみのマイコンで一番最初に取り組むのが、発光ダイオード(LED)を光らせるプログラミングです。

LEDをチカチカ光らせるのを略してLチカと呼んだりします。

発光ダイオードを光らせる回路は電源と抵抗があればOKなので、ブレッドボードの使い方やオームの法則を理解するのに向いていると思います。

なかしー
なかしー

発光ダイオードの回路を理解しよう!

この記事では「電子工作で発光ダイオード(LED)を光らせる回路」について紹介します。

もしも、ブレッドボードやオームの法則が分からないなら先にこちらの記事を読んでください!

発光ダイオードの特徴を知ろう

発光ダイオードの特徴は次のとおりです。

  • 電流を流すと光る
  • 電流が流れる方向が決まっている

この2つを覚えておきましょう!

電流を流すと光る

発光ダイオードは電流を流すと光ります!

ブレッドボードで発光ダイオードの回路を作りました。スイッチを切り替えると発光ダイオードに電流が流れて光ります。

必要な電流は20mA(0.02A)が一般的です。

電流が流れる方向が決まっている

発光ダイオードは乾電池のようにプラス(+)とマイナス(-)が決まっています。そして、それぞれに呼び名があります。

  • プラス側→アノード(A)
  • マイナス側→カソード(K)

電流はアノードからカソードに流れるようになっています。
アノードとカソードを逆に繋いでしまうと発光ダイオードは光りません。

発光ダイオードのカソードは足が短く、カットされた面があります。
(部品によってはないものもあります)

その2つを確認すればOKです。
(写真だと左側がアノードで右側がカソード)

発光ダイオードを光らせる回路を設計しよう

回路図はこんな感じです。

抵抗(R)で発光ダイオード(LED)に20mA流れるように調整しましょう。

発光ダイオードの電圧は2[V]とします。
オームの法則を使いましょう。

抵抗の計算
抵抗 = 電圧 ÷ 電流
抵抗 = (電源の電圧 – LEDの電圧) ÷ LEDの電流

今回の場合は 抵抗[Ω] = (5 – 2) ÷ 0.02 = 3 ÷ 0.02 = 150[Ω] となります。

発光ダイオードの回路をブレッドボードで組んでみよう

僕が使った部品はこちらです。

150Ωの抵抗がなかったので、代わりに100Ωの抵抗を2つ並列につないだものに、直列につないでいます。150Ωの抵抗があれば、それを使ってください。

150Ωなら茶色(1) 緑色(5) 黒色(10^1)の並びです。

発光ダイオードの向きに気をつけて接続しましょう。足が長い方をプラスに、短い方をマイナスにつないでください。

接続したブレッドボードはこんな感じです。

ACアダプタをコンセントに挿す(電源を入れる)と発光ダイオードが光りました!

発光ダイオードの電圧と電流をテスターで測定しました。

電流:19.03mA
電圧:2.1V
実測値計算値
電流[mA]19.0320.0
電圧[V]2.12.0

ほぼ計算通りの電圧と電流値になっています。

発光ダイオード(LED)を光らせる回路|まとめ

この記事では「発光ダイオード(LED)を光らせる回路」について紹介しました。

まとめ
  1. 発光ダイオードは電流を流すと光る
  2. 電流が流れる向きが決まっている(プラス側がアノードでマイナス側がカソード)
  3. 抵抗値で電流を調整する

発光ダイオードは赤色以外に白色や黄色などがあります。色によって電圧の特性が変わるので注意してください!

電子部品の販売をしているマルツさんのこちらの表が参考になります。