arduino:入力基礎:スイッチ

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arduino:入力基礎:スイッチ [2018/07/02 13:22] – 作成 babaarduino:入力基礎:スイッチ [2018/07/02 13:28] (現在) – [スイッチの基礎] baba
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 一般にスイッチにはいくつかの種類がありますが，まずは具体的に見てみます． もっとも安価なものに，タクタイルスイッチという部品があります．これは一般的にモーメンタリスイッチ と呼ばれるもので，押している間だけ内部の回路が通電する，というものです．下の回路図で試してみます． 一般的にタクタイルスイッチには電極が４つあります．内部的には単純に通電するかしないかなので，実際には ２本あれば十分です．これはタクタイルスイッチが様々な電子部品で利用される際，マトリクススキャン等の スイッチセンシングにおいて，電極がそれぞれ２つづつあると基盤的に都合が良いことが多いからです．では 実際にStart Simulationボタンを押し，ブレッドボード上のボタンを押してみてください． 一般にスイッチにはいくつかの種類がありますが，まずは具体的に見てみます． もっとも安価なものに，タクタイルスイッチという部品があります．これは一般的にモーメンタリスイッチ と呼ばれるもので，押している間だけ内部の回路が通電する，というものです．下の回路図で試してみます． 一般的にタクタイルスイッチには電極が４つあります．内部的には単純に通電するかしないかなので，実際には ２本あれば十分です．これはタクタイルスイッチが様々な電子部品で利用される際，マトリクススキャン等の スイッチセンシングにおいて，電極がそれぞれ２つづつあると基盤的に都合が良いことが多いからです．では 実際にStart Simulationボタンを押し，ブレッドボード上のボタンを押してみてください．
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 シミュレーションを開始すると，はじめから点灯しているLEDがひとつあります．これは抵抗からスイッチに接続された 電極がLEDの電極につながり，グランドへ流れることで点灯しているわけです．また左半分の２つのLEDはスイッチをおす ことで点灯します．これは右半分の電極が，左半分の電極と通電したことで，電源→抵抗→LED→GNDへと電流が流れた 結果です．ボタンを押すと右下のLEDの光が小さくなりますが，これは抵抗から流れる電流値がそれぞれのLEDに分散するためです． シミュレーションを開始すると，はじめから点灯しているLEDがひとつあります．これは抵抗からスイッチに接続された 電極がLEDの電極につながり，グランドへ流れることで点灯しているわけです．また左半分の２つのLEDはスイッチをおす ことで点灯します．これは右半分の電極が，左半分の電極と通電したことで，電源→抵抗→LED→GNDへと電流が流れた 結果です．ボタンを押すと右下のLEDの光が小さくなりますが，これは抵抗から流れる電流値がそれぞれのLEDに分散するためです．
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 では次にArduinoを利用して，スイッチのON/OFFを判別してみます．先のスイッチの原理を頭に入れたところで， どのようにすればスイッチを利用してHIGH, LOWを作り出せるか考えて見ます．スイッチの片側を5V，もう片方をGNDに つなげておけば，スイッチを押した際にHIGH，LOWの切り替えができる，とかんがえる方がいるかもしれません． これは誤りです．電源（5V）とグランド（GND）を直結させることをショートといい，様々な機器の故障につながります． 電源とグランドを接続する際は必ず抵抗を挟まなければ，抵抗が限りなく小さくなり，大電流が流れてしまいます． そこで，一般的にこのような場合にはスイッチと数KΩの抵抗を利用して，HIGH/LOWを切り替えるようにします． 具体的には下記の回路図で確認してください．スイッチの抵抗には5.1KΩ，LEDの抵抗には390Ωを利用しています． では次にArduinoを利用して，スイッチのON/OFFを判別してみます．先のスイッチの原理を頭に入れたところで， どのようにすればスイッチを利用してHIGH, LOWを作り出せるか考えて見ます．スイッチの片側を5V，もう片方をGNDに つなげておけば，スイッチを押した際にHIGH，LOWの切り替えができる，とかんがえる方がいるかもしれません． これは誤りです．電源（5V）とグランド（GND）を直結させることをショートといい，様々な機器の故障につながります． 電源とグランドを接続する際は必ず抵抗を挟まなければ，抵抗が限りなく小さくなり，大電流が流れてしまいます． そこで，一般的にこのような場合にはスイッチと数KΩの抵抗を利用して，HIGH/LOWを切り替えるようにします． 具体的には下記の回路図で確認してください．スイッチの抵抗には5.1KΩ，LEDの抵抗には390Ωを利用しています．
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  • 最終更新: 2018/07/02 13:22
  • by baba