ENGENHARIA DE SISTEMAS MICROPROCESSADOS · ENGENHARIA DE SISTEMAS MICROPROCESSADOS Prof. Pierre...
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ENGENHARIA DE SISTEMAS MICROPROCESSADOS Prof. Pierre Vilar Dantas
Turma: 0040-A
Horário: 4N
Aula 04 - 16/08/2017
Constituição• Um LED é constituído por uma junção PN de material
semicondutor e por dois terminais, o Ânodo (A) e o Cátodo(K).
• A cor da luz emitida pelo LED depende do materialsemicondutor que o constitui
Símbolo:
Polarização de um LED
O LED está diretamente polarizado, e emite luz, quando o ânodo está positivo em relação ao cátodo.
O led está inversamente polarizado, e não emite luz, quando o ânodo está negativo em relação ao cátodo.
Principio de funcionamentoAo ser aplicada uma tensão que polariza diretamente o LED ocorre que muitos elétrons não têm a energia suficiente para passarem da banda de valência à banda de condução, ficando na zona interdita ou proibida. Como não podem permanecer nessa zona voltam à banda de valência tendo para esse efeito de perder energia, o que fazem emitindo luz (fotões).
Energia
Banda de valência
Banda proibida
Banda de condução
Luz
Electrão
Características técnicasA corrente directa (IF) deverá estar compreendida entre 10 e 100 mA.VF – Tensão máxima de polarização directa. VR – Tensão máxima de polarização inversa.
Led vermelho Material semicondutor que o constitui:Fosfoarsenieto de gálio
VF = 1,6 V VR = 3 V
Led verdeLed amarelo
Material semicondutor que o constitui:Fosforeto de gálio
VF = 2,4 V VR = 3 V
Led infra vermelho Material semicondutor que o constitui:Arsenieto de gálio
VF = 1,35 V VR = 4 V
Cálculo da resistência a ser ligada em série com o LED
A resistência a ser ligada em série com o LED tem como função limitar a corrente no LED.
Exemplo:
Vamos calcular o valor da resistência limitadora (R1) sabendo-se que a tensão que vai ser aplicada ao circuito (VCC) é de 6Volt, e pretende-se que a tensão directa aplicada aoLED seja de 2 Volt para uma corrente directa de 10 mA.
R=(VCC- VF)/I
R=(6-2)/10x10-3
R=400W
Curva característicaA curva mostra a corrente directa emfunção da tensão directa.
Observa-se nesta curva que enquantonão se atinge um determinado valor da tensão directa não se inicia a circulação de corrente, e que, ultrapassando o cotovelo da curva a corrente directa aumentarapidamente de valor ao aumentarligeiramente a tensão directa.
Ao aumentar a corrente directa a intensidade luminosa do LED também aumenta.
Tipos de LEDHá LEDs de 3, 5, 8 e 10mm de diâmetro, cilíndricos, rectangulares, triangulares, etc. No mercado existem LEDs:
BicoloresConstituídos internamente por dois LED em anti-paralelo.
TricoloresConstituído internamente por dois LED(verde e vermelho) ligados com o cátodo comum.
IntermitentesTêm internamente um mini circuito integrado que provoca a oscilação do LED.
Aplicações dos LEDOs LED são utilizado como elementos indicadores em calculadoras, aparelhos de medida, indicadores numéricos de receptores de rádio, etc.
Fabricam-se individuais ou em conjunto (display de sete segmentos) podendo neste segundo caso representar qualquer caracter.
O display de sete segmentos é constituído por díodos emissores de luz, tantos quantos os segmentos do display.Na figura pode ver-se um display constituído por sete segmentos (cada segmento corresponde a um LED) e um ponto decimal (ou seja, é constituído por oito LED).
Display de sete segmentosO cátodo de todos estes díodos emissores de luz é comum, pelo que aplicando uma tensão direta de polarização aos diferentes ânodos se acenderá um ou outro dos segmentos.
Cátodo comumK
a b c d e f g
Combinando ordenadamente as tensões directas aplicadas aos ânodos pode formar-se qualquer caracter.
Código para LED piscante• Se quisesse que o LED ficasse apagado por cinco segundos
e, depois, piscasse brevemente (250ms), como o indicadorLED de um alarme de carro, poderia fazer o seguinte:
Cálculo do resistor• NUNCA utilize um valor de resistor mais BAIXO que o
especificado.
• Em que VS é a tensão fornecida, VL é a tensão do LED e I é acorrente do LED. Como exemplo, tome um LED com tensãode 2 V e uma corrente de 35 mA, conectado a um pinodigital do Arduino, de 5 V, assim o valor necessário para oresistor seria de...
Resitores de Pull Down• Convenientemente, o Arduino contém resistores pull-up que
estão conectados aos pinos (os pinos analógicos tambémtêm resistores pull-up). Esses resistores têm um valor de 20kΩ e têm de ser ativados via software para que possam serutilizados.
• Para ativar um resistor pull-up em um pino, você tem de,primeiro, alterar seu pinMode para INPUT e escrever umHIGH nesse pino, utilizando um comando digitalWrite: