Tecnologia vestible: Encenent un led

Anem a començar amb el nostre primer muntatge. De moment treballarem només amb circuits sense cap microcontrolador. El que farem avui serà encendre un o més leds de manera fixa.

Pot semblar que un led és com una bombeta però, de fet, hi ha una diferència important. Un led és un dispositiu electrònic i, per tant, cal vigilar com es connecta.

Anem a intentar encendre el nostre led. El material que necessitem és:

1 portapiles amb piles

1 led

1 resistència

Portapiles

A qualsevol botiga de components electrònics hi trobareu diferents models de portapiles. Per aquest tipus de projecte són recomanables les piles LR03 (també se les coneix com AAA) que donen 1,5 V cada una. Així, si el portapiles és de tres piles tindrem 4,5 V. Si en trobem, és recomanable fer servir un portapiles amb interruptor incorporat.

Led

Pel que fa al led, també podem anar a qualsevol botiga de components electrònics i comprar el que vulguem. En trobarem de diferents mides. Els més habituals són els de 3 mm i 5 mm. També n’hi ha de 10 mm si el voleu gros. Hi ha diversos colors. Els clàssics són vermell, groc i verd però també en trobareu de color blau, taronja o blanc.

Quan anem a fer servir un led, convé conèixer les seves característiques. Per exemple agafem el led de la figura

Si anem al catàleg, podrem trobar les següents característiques:

5MM 2V 20MA 5MCD 60º

Que ens donen idea dels paràmetres principals del led:

la mida: 5 mm
la tensió nominal: 2 V
el corrent nominal: 20 mA
la llum que fa: 5 mCd
i l’angle en el que surt la llum: 60º

Els corrents habitualment es mesuren en ampers (A) però si són petits, com en el cas d'un led, ho fem en mil·liampers (mA). Tenim que 1 A = 1000 mA. Les tensions (també anomenades voltatges) es mesuren en volts (V).

Els paràmetres amb els que hem de tenir més cura són la tensió i el corrent ja que si són més grans dels valors que ens indica el catàleg és probable que cremem el led.

Vegem un altre exemple. Mirant el document trobem:

Corrent nominal (forward current): 20 mA
Tensió nominal (forward voltage): entre 1,8 i 2,2 V

Per evitar que es cremi el led, normalment hi posem una resistència.

Resistència

Les resistències són petits cilindres amb quatre ratlles (a vegades cinc). Hi ha dos paràmetres característics a una resistència: el valor i la potència. El valor ve indicat pels colors de les ratlles i la potència es pot deduir del seu diàmetre. Per al que anem a fer ara, amb resistències d’un quart de watt (1/4 W), que són les més senzilles, en tenim prou.

El càlcul del valor mínim que ha de tenir la resistència el farem de la següent manera:

Si la tensió està en volts i el corrent en mil·liampers, el resultat seran ohms (Ω). Aquest 1000 és el que fa la conversió de mA a A.

Atès que només trobarem resistències d’uns determinats valors, un cop ho haguem calculat triarem la del valor immediatament superior al que ens hagi sortit. Els valors normals de les resistències entre 10 i 100 són: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 i 82 ohms. També existeixen els mateixos valors multiplicats per 10, 100, 1000, etc. així com dividits per 10 i 100.

Anem a fer el càlcul per al primer led que hem comentat si l’alimentem amb 4,5 V.

La resistència de 120 ohms és massa petita, per tant posarem una de 150 ohms.

En el cas del segon led ens donen dos valors de la tensió. Per assegurar-nos de no cremar-lo, agafaríem el valor mínim:

Així doncs, també agafaríem el valor de 150 ohms.

Provem el circuit

Anem ja a muntar el circuit. En els projectes de tecnologia vestible sempre és molt recomanable provar primer els circuit sobre la taula ja que un cop muntat en el seu lloc definitiu és molt més difícil fer canvis. Una forma força pràctica de fer-ho és disposar d’un joc de cables amb pinces.

Així podem connectar el circuit de forma provisional i comprovar que fa el que esperem.

Cal tenir present que els leds tenen polaritat i si els connectem en sentit contrari pot passar que no funcionin o, fins i tot, que es cremin. Fixem-nos en les potes del led:

Veiem que una d’elles és més llarga que l’altra. La pota llarga és el positiu (+) i la curta el negatiu (-). Les resistències, en canvi, no tenen polaritat i, per tant, es poden connectar indistintament d’un costat o de l’altre.

En el circuit de la fotografia el cable vermell amb pinces uneix el cable vermell (positiu) del portapiles amb un costat de la resistència, el cable blanc uneix l’altre costat de la resistència amb la pota llarga (positiu) del led i el cable negre uneix la pota curta (negatiu) del led amb el cable negre (negatiu) del portapiles. És molt important que les pinces de colors diferents no es toquin entre sí. Tampoc les parts metàl·liques a les que estan connectades. Si es toquessin el circuit no funcionaria i és probable que, a més, s’avariï algun element.