Published Book on Amazon
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All of IOT Starting with the Latest Raspberry Pi from Beginner to Advanced – Volume 1 |
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All of IOT Starting with the Latest Raspberry Pi from Beginner to Advanced – Volume 2 |
출판된 한글판 도서
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최신 라즈베리파이(Raspberry Pi)로 시작하는 사물인터넷(IOT)의 모든 것 – 초보에서 고급까지 (상) |
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최신 라즈베리파이(Raspberry Pi)로 시작하는 사물인터넷(IOT)의 모든 것 – 초보에서 고급까지 (하) |
Original Book Contents
25.5.6 LED light
발광다이오드(LEDs; Light-emitting diodes)는 전자회로를 구성할 때 특정 선로에 전기가 흐르는지, 그렇지 않은지를 판단하는 장치로 많이 사용되는 출력 장치이다. LED는 전압이 가해졌을 때 빛을 내므로 Raspberry Pi의 특정 GPIO port가 high 상태인지 low 상태인지를 나타낼 수 있고, 회로의 특정 선로에 전기가 흐르는지를 판단할 수 있다. Raspberry PI의 GPIO 포트는 고휘도 LED를 구동할 정도의 고전력을 내지 못하므로 LED를 구매할 때 저전력 LED(일반적인 LED)를 구매한다.
다음은 LED 부품 사진과 LED의 기본 구조에 대한 설명이다. LED에서 다리가 긴 것은 (+)이고 짧은 것은 (-)이다.
그림 25‑16 LED light
LED를 breadboard에서 설치할 때는 LED의 긴 다리(Anode, +)를 breadboard의 한 행에 꽂고, 짧은 다리(Cathode, -)를 다른 행에 꽂는다. 두 다리를 같은 행에 꽂으면 안 된다. 그리고 LED의 긴 다리(+)를 회로의 (+) 쪽으로 연결하고, LED의 짧은 다리(-)를 회로의 (-)쪽에 연결해야 한다.
아래는 LED를 이용하여 회로를 구성한 사례이다. 노란선은 LED의 긴 다리(+)을 3.3V 전원을 공급하는 GPIO 1 pin에 연결하고, 파란선은 LED의 짧은 다리(-)를 저항을 거쳐서 GND(접지) 기능을 하는 GPIO 3 pin에 연결되어 있다.
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LED는 과도한 전류가 흐르거나 과도한 전압이 걸리면 타버리기 때문에 적절한 저항을 사용하여 전류와 전압을 제한할 필요가 있다. 통상 LED에서 사용할 수 있는 최대전압과 전류는 다음과 같다. 이 범위를 벗어나게 되면 LED가 손상되게 될 것이다. 아래 자료를 보면 색상에 따라 허용되는 전류는 동일하고, 파장이 길수록, 즉 가시광선 기준 빨간색 방향으로 갈수록 허용 전압이 더 적다는 것을 알 수 있다.
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표 25‑3 LED 색상별 특징
전압을 낮추기 위해서 저항을 사용하지만, 저항 값이 너무 크면 빛의 밝기가 너무 어둡거나 아예 켜지지 않게 되고 너무 낮으면 LED를 태울 수 있으므로 적절한 저항값이 필요하다. LED에 흐를 수 있는 순방향 최대 전류(I)와 순방향 최대 전압(F)을 알아야 적정한 저항 값을 계산할 수 있다. 원하는 수준으로 전압을 낮출 수 있는 저항 값을 계산하려면 다음 공식을 사용한다. 이것은 LED가 설치되는 회로에 가해지는 실제의 전압을 LED가 허용할 수 있는 수준의 전압으로 낮추기 위한 저항 값을 계산하는 것이다.
R = (V – F) / I R -- 오옴 단위의 저항 값
V -- LED에 가해지는 전압
F -- LED의 허용되는 순방향 최대 전압
I -- LED의 허용되는 순방향 최대전류
LED를 보호하기 위한 저항을 설치하는 위치는 통상 LED 기준으로 통상 (+) 쪽에 설치하지만, LED 기준으로 (-) 쪽에 설치해도 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 문제가 없다. 즉 아래 그림에서 왼쪽과 오른쪽의 어느 쪽을 선택해도 동일한 효과가 있다.
