LED を 10 個並べて、アナログ入力によってバーグラフ表示させる回路を作ってみましょう。
Arduino のスケッチ例に「barGraph」があります。これは 10個の LED を並べたバーグラフを、アナログの入力値に応じて点灯させるスケッチで、チュートリアル LED Bar Graph の中に解説があります。
barGraph を実際に作ってみた
右下の LED が 10 個並んでいる部分がバーグラフです。LED の左にあるボリュームを右へ回すと、点灯する LED の数が増えていき、逆に左へ回すと減っていきます。
現在、入力電圧が 3.51V になっていて、LED が 7 個点灯してる状態ですね。5V で全点灯ですから 3.51V は約 70% で 10 個中 7 個の点灯です。0V ですべて消灯します。
なお、スケッチはサンプルをそのまま使用しています。
barGraph の回路図と電流値のこと
チュートリアルに回路図がありますが、下の俺の描いた回路図と見くらべてみてください。回路の基本は同じですが、抵抗器の定数が異なります。
チュートリアルにある回路図では、抵抗値が 220Ω になっています。
とすると LED に流れる電流は 3V ÷ 0.22KΩ ＝ 13.6mA です。10 個点灯すると全体で 136mA です。
Arduino から供給できる電流は、ひとつのポートあたり 20mA ですから、問題ないように思えます。が、全体で供給できる電流は、マイコン自身が消費する電流も含んで最大 200mA なので、安全をみて 100mA 以下に抑えるべきだと、俺は考えています。
サンプル回路でも Arduino が壊れることはないでしょうが、実験するときはちょっと考慮しておいたほうが良いと思います。
そのため、俺は抵抗を 470Ω としました。LED に流れる電流は 3V ÷ 0.47KΩ ＝ 6.4mA 、全体で 64mA ですので、十分に安全な値になります。
LED 駆動回路をつけるのがおススメ
ということで、毎度々々のスイッチング回路をそれぞれ付加しました。これでマイコンから取り出す電流は全体でも 5mA 以下になりますから、IO ピンから取り出す電流に関して心配する必要はなくなります。
5V 電源の供給と消費電流について
Arduino UNO に 9V なり 12V なりの AC アダプタをつなげば、5V ピン、または IOREF ピンから 5V の電源を取り出すことができます。
ここからどれだけの電流が供給できるか定かではないのですが、マイコン自身と IO ピンの出力、その他に必要な電流を全部あわせて 500mA が限界かなと思います。でもそれだけ流すと、AC アダプタのコネクタの横にある電源の IC がかなり熱くなるのではないかと思います。指で触れてみて、ずっと触れていられないくらい熱かったら限界だと考えましょう。無理せず、外部から電源をとることをお勧めします。
ちなみに、3.3V ピンの出力は 50mA ですので、ご注意を。
写真は、駆動回路を追加したブレッドボードです。
Arduino の電源は 12V AC アダプタで供給しています。5V は 5V ピンからとっています。
消費電流の実測値は、消灯時 51mA 、全点灯時 107mA でした。全点灯時、電源の IC は少し暖かくなっていました。
