ENGENHARIA DE SISTEMAS MICROPROCESSADOS Prof. Pierre Vilar Dantas

Turma: 0040-A

Horário: 4N

Aula 04 - 16/08/2017

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TÓPICOS• Como funciona o LED

• Acendendo luzes (Cap. 2) e Efeitos com LEDs (Cap. 3)

• Exercícios

Como funciona o LED

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:

Identificação visual dos terminais

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.

Acendendo luzes e Efeitos com LEDs

Ligação Típica

Código para LED piscante

• Verify/Compile (IDE)

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...

Resistor de Pull Up e Pull Down

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:

Exercício

Mandar as respostas em PDF usando o link:https://www.dropbox.com/request/UVnFnSMxwJDsQqnor0n6