การแสดงผลด้วยอุปกรณ์ที่เป็น LED

การแสดงผลด้วยอุปกรณ์ที่เป็น LED

LED ดวง เดี่ยว

1. บท นำ

LED (Light Emitting Dilde) เป็นอุปกรณ์ 2 ขั้ว จะเปล่งแสงเมื่อมีกระแสไหลผ่านตัวไดโอด ปกติจะใช้เป็นตัวแสดงผล ยกเว้นไดโอดที่เปล่งแสงในย่าน อินฟราเรด (Infrared) และไดโอดชนิดที่เปล่งแสงเลเซอร์ จะเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในงานต่าง ๆ การหาขั้วของ LED อาจทำได้โดยใช้โอห์มมิเตอร์

รูป 1 ตัวอย่าง LED สีแดง เหลือง และ เขียว

รูป 2 สัญลักษณ์ของ LED

LED มีหลายขนาดและมีรูปร่างต่าง ๆ กันขึ้นอยู่กับผู้นำไปใช้ว่าจะนำไปใช้ในงานลักษณะใด

รูป 3 LED ขนาดต่าง ๆ กัน

2. การไบแอส LED

LED จะเปล่งแสงเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัว LED ความต่างศักย์ตกคร่อม LED จะ อยู่ในช่วงประมาณ 1.7 - 2.0 V แล้วแต่สีและขนาดของ LED ที่แตกต่างกัน

รูป 4 ความต่างศักย์คร่อม LED = V_LED

ใน การใช้งานทั่วไป ปกติจะใช้กระแสไหลผ่านตัว LED ประมาณ 5 mA ที่กระแสไฟฟ้าค่านี้ จะทำให้ LED สว่างพอควร กระแสไฟฟ้าไม่ไหลมากจนเกินไป และอายุการใช้งาน LED จะค่อนข้างยาวนาน

LED ไม่มีความต้านทานในตัวเอง ดังนั้นจะต้องมีตัวต้านทานจำกัดกระแส ไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไป

จากรูป 4

Vcc

=

V_R+V_LED

แต่ V_R = IR

Vcc

=

IR + V_LED

จะได้

R

=

(Vcc - V_LED)/I

ถ้า

Vcc

=

5 โวลท์ , V_LED ประมาณ

2 โวลท์ แล้วยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน LED 5 mA จะได้

R

=

(5 - 2 ) / 5 mA

=

600 โอห์ม

ตัว ต้านทาน 600 โอห์ม จะหาได้ยาก ดังนั้นอาจเลือกใช้ค่าที่ใกล้เคียงคือ 560 โอห์ม หรือ 680 โอห์มก็ได้

3. การ ขับ LED ด้วยไอซีดิจิตอล

ใน การแสดงผลด้วยระบบดิจิตอล อาจจำเป็นต้องแสดงสถานะบางอย่างด้วย LED การขับ LED ให้ติดเพื่อแสดงผลทำได้ 2 ลักษณะคือ

1. การขับ ด้วยลอจิก "1"

2. การขับ ด้วยลอจิก "0"

การขับ ด้วยลอจิก "1" มีหลักการดัง นี้

รูป 5

1. การขับ ด้วย ลอจิก "1" Vout ของไอซีดิจิตอลจะต้องสูงกว่าความต่างศักย์คร่อม LED หรือ V_LED หากต่ำ กว่าจะไม่สามารถขับ LED ให้ติดได้

2. ไอซี ดิจิตอลจะต้องจ่ายกระแสเอาท์พุท (Source Current) ได้มากกว่ากระแสที่ให้ไหลในวงจร ตามรูปนี้หากให้กระแสที่ไหลผ่าน LED เป็น 5 mA กระแสซอร์สของ IC จะต้องสูงกว่า 5 mA เช่นอาจเป็น 10 - 15 mA เป็น ต้น ทั้งนี้เพื่อไม่ให้ไอซีที่ขับ LED ร้อนมากเกินไป

3. ค่าตัว ต้านทานจำกัดกระแส R อาจหาได้จาก

R = (Vout - V_LED) / i
(ขอให้ย้อนกลับไปดูการขับ LED)

การขับด้วยลอจิก "0"

รูป 6

1. Vout ของไอซีดิจิตอลจะอยู่ที่ ประมาณ 0 โวลท์ นั่นคือ ไอซีดิจิตอลต่อวงจรลง GROUND นั่นเอง กระแสที่ไหลผ่าน LED จะลง GROUND ที่เอาท์พุทไอซีดิจิตอล

2. ไอซี ดิจิตอลจะต้องมีกำลังในการดึงกระแสลง GROUND (Sink Current) ได้มากกว่ากระแสที่ไหลผ่าน LED

3. ตัวต้าน ทานจำกัดกระแสในวงจรจะหาได้จาก

R = (Vcc - V_LED) / i