💡 LED (دیود نورانی) (LED (Light-Emitting Diode))

LED یا دیود نورانی (Light-Emitting Diode) قطعه‌ای است که وقتی جریان در جهت درست از آن بگذرد نور می‌دهد؛ اولین خروجی تقریباً هر پروژه‌ی آردوینو، از چشمک‌زن تا چراغ راهنمایی و نشانگر وضعیت. یک قانون هم دارد که هیچ‌وقت عوض نمی‌شود: همیشه با یک مقاومت سری.

LED در ووکوی (Wokwi)

شناسه‌ی LED در ووکوی wokwi-led است با دو پایه‌ی A (آند، مثبت) و C (کاتد، منفی) و ویژگی color برای رنگ، مثلاً "red". این تکه یک LED قرمز را با مقاومت ۲۲۰ اهم (wokwi-resistor) به پین ۹ وصل می‌کند:

{
  "version": 1,
  "parts": [
    { "type": "wokwi-arduino-uno", "id": "uno", "top": 0, "left": 0 },
    { "type": "wokwi-resistor", "id": "r1", "top": -60, "left": 100, "attrs": { "value": "220" } },
    { "type": "wokwi-led", "id": "led1", "top": -120, "left": 180, "attrs": { "color": "red" } }
  ],
  "connections": [
    [ "uno:9", "r1:1", "green", [] ],
    [ "r1:2", "led1:A", "green", [] ],
    [ "led1:C", "uno:GND.1", "black", [] ]
  ]
}

پین ۹ را عمداً انتخاب کردیم چون PWM دارد (علامت ~ روی برد) و کد پایین نور را کم و زیاد می‌کند. LED در تینکرکد فارسی هم با پایه‌های ANODE و CATHODE در هر دو حالت رایگان است و آن‌جا اگر مقاومت را فراموش کنی، سوختنش را می‌بینی؛ مثال LED نفس‌کش آماده است.

سیم‌کشی با آردوینو

مقدار مقاومت از قانون اهم می‌آید: (۵ ولت منهای حدود ۲ ولت افت LED قرمز) تقسیم بر ۲۲۰ اهم، یعنی حدود ۱۴ میلی‌آمپر؛ زیر سقف ۲۰ میلی‌آمپر LED و ۴۰ میلی‌آمپر پایه‌ی آردوینو. برای رنگ‌های دیگر با ماشین‌حساب مقاومت LED حساب کن.

اگر همین مدار را روی ESP32 یا رزبری پای پیکو می‌بندی، ولتاژ پایه ۳٫۳ ولت است؛ با همان ۲۲۰ اهم جریان کمتر و نور کمی ضعیف‌تر می‌شود که برای نشانگر کاملاً کافی است. LEDهای آبی و سفید افت ولتاژ بیشتری دارند (حدود ۳ ولت) و روی ۳٫۳ ولت ممکن است کم‌نور باشند؛ برای آن‌ها مقاومت کوچک‌تری مثل ۱۰۰ اهم بگذار.

کد نمونه

به‌جای چشمک‌زن معمولی، یک «ضربان قلب»: دو تپش سریع و بعد خاموش شدن نرم. هم digitalWrite را تمرین می‌کنی و هم analogWrite را:

// Heartbeat LED: two quick beats, then a soft afterglow.
// Wiring: pin 9 -> 220 ohm -> LED anode (A), cathode (C) -> GND
const int LED_PIN = 9;     // a PWM pin (~)

void beat(int ms) {
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  delay(ms);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  delay(120);
}

void setup() {
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  beat(80);                                     // lub
  beat(80);                                     // dub
  for (int b = 120; b >= 0; b -= 4) {           // fade out
    analogWrite(LED_PIN, b);
    delay(15);
  }
  delay(600);
}

اشتباه‌های رایج

• LED برعکس: دیود فقط در یک جهت جریان می‌دهد. اگر روشن نشد، اول جای دو پایه را عوض کن.
• بدون مقاومت: در ووکوی کار می‌کند ولی در دنیای واقعی نه. چرایی‌اش را در چرا LED مقاومت می‌خواهد بخوان.
• analogWrite روی پین بدون PWM: روی پین‌هایی مثل ۷ یا ۱۳، LED فقط روشن یا خاموش می‌شود و نور نرم کم و زیاد نمی‌شود.
• یک مقاومت برای چند LED موازی: روشنایی‌ها نابرابر می‌شود و LEDی که افت ولتاژ کمتری دارد بیشترین جریان را می‌کشد. هر LED مقاومت خودش را بگیرد.

آموزش‌های مرتبط

• آموزش ووکوی، اولین پروژه با LED در ده دقیقه
• درس مدار با ووکوی، از چشمک‌زن تا PWM
• PWM روی ESP32 با ledc
• چشمک‌زن با میکروپایتون روی پیکو
• LED RGB، سه LED در یک بدنه

سؤال‌های رایج

در ووکوی LED بدون مقاومت می‌سوزد؟

نه؛ ووکوی جریان را مثل مدار واقعی حساب نمی‌کند و LED در آن نمی‌سوزد. ولی در مدار واقعی LED بدون مقاومت سری یا می‌سوزد یا به پایه‌ی آردوینو فشار می‌آورد، پس عادت کن همیشه مقاومت بگذاری. تینکرکد فارسی سوختن LED را نشان می‌دهد.

کدام پایه‌ی LED مثبت است؟

پایه‌ی بلندتر آند (A) و مثبت است و پایه‌ی کوتاه‌تر، که کنارش لبه‌ی بدنه صاف است، کاتد (C) و منفی. در ووکوی هم اسم پایه‌ها A و C است.

مقاومت LED را چند اهم بگذارم؟

برای LED قرمز روی ۵ ولت آردوینو، ۲۲۰ تا ۳۳۰ اهم انتخاب امنی است و جریان را حدود ۱۰ تا ۱۵ میلی‌آمپر نگه می‌دارد. برای رنگ‌های دیگر و حساب دقیق از ماشین‌حساب مقاومت LED استفاده کن.

آموزش‌هایی که از این قطعه استفاده می‌کنند

قطعه‌های دیگرِ LED و نمایشگر

همه‌ی ۱۰۵ قطعه ← · آموزش مدار