arduino – Stromkreis

Im Namen „Stromkreis“ steckt bereits die wichtige Eigenschaft „Kreis“, damit wir z.B. eine Leuchtdiode (kurz LED) zum Leuchten bringen können.
Wie hier im Schaltplan zu sehen ist, verwenden wir im ersten Beispiel die beiden Pins (5V und GND) unseres arduinos.
Die Verwendung dieser beiden Pins stellen genaugenommen eine Spanungsquelle von 5V dar. Dies könnte natürlich auch eine Batterie oder ein USB-Netzteil sein, welches die beiden Pole mit einer Spannung zwischen ihnen von 5Volt liefert.

Eigenschaften einer (Leucht)Diode:
Bei einem  Glühlämpchen muss man nicht aufpassen, welchen Anschluss man mit welchem Pol der Spannungsquelle (Batterie, …) verbindet. Sobald der Stromkreis geschlossen ist, gibt es Strom und das Lämpchen leuchtet.
Bei einer Diode muss man auf die Polarität aufpassen. Die Diode hat 2 unterschiedliche Anschlüsse (Pins), die Kathode (Minus-Pin) und Anode (Plus-Pin) genannt werden.
Die meisten LEDs sind so produziert, dass es sich beim längeren Pin um die Anode und beim kürzeren Pin um die Kathode handelt. Damit die LED leuchtet, müssen wir ihre Anode mit dem Pluspol der Spannungsquelle (arduino: z.B. 5V) und ihre Kathode mit dem Minuspol (arduino: GND) verbinden.
Zusätzlich soll man einen so genannten Vorwiderstand verwenden, der den Strom durch die LED begrenzt und so ihre Lebensdauer merklich erhöht. Wir verwenden meist einen Widerstand von 200 W oder 220 W.

Nun starten wir die Simulation tinkercad, um dabei etwas zu lernen.
Wir sehen, dass die gelbe LED leuchtet, wenn wir die Simulation starten. Der rote Draht beginnt beim Pin 5V und speist die Plusleiste der Steckplatine. Dort geht ein weiterer roter Draht zum Vorwiderstand, der mit der Anode der gelben und der Kathode der roten LED verbunden ist.
Der Pin GND ist mit einem schwarzen Draht mit der Minusleiste der Steckplatine verbunden. Weiter geht’s zu den LEDs — die Kathode der gelben und die Anode der roten LED.
Die gelbe LED ist in „Durchlassrichtung“ und die rote LED in „Sperrrichtung“ geschalten.
Wie sind Drähte umzustecken, damit nun die rote LED leuchtet und die gelbe LED finster ist.