Primera práctica de Electrónica Digital

Introducción: El Diodo LED

Para la primera práctica utilizaremos un diodo led. El diodo led es un diodo que emite luz. Su símbolo electrónico es el siguiente:

Estructura de un LED: A-Ánodo B-Cátodo 1-Lente 2-Contacto metálico 3-Cavidad reflectora 4-Terminación del semiconductor 5-Yunque 6-Plaqueta 8-Borde plano (Indica el Cátodo)

Para trabajar con un diodo led tenemos que tener en cuenta sus características y respetarlas, tanto para no dañar el LED, como para no dañar la RasPi.
Las características mas importantes a tener en cuenta son las siguientes:

• Como cualquier diodo, el LED es semiconductor, es decir, solo permite el paso de la corriente en un sentido. Si no polarizamos bien el LED, no circulará la corriente y no se encenderá. El ánodo se conecta a la parte positiva del circuito y el cátodo a la parte negativa.
• El LED tiene una tensión de trabajo en la que permite el paso de la corriente y por lo tanto empieza a iluminar. 
• El led tiene un límite en la cantidad de corriente que circula por el. Si se sobrepasa este límite, dañaremos el LED.
• La tensión normal de funcionamiento es de 1,8-2,2 v
• La corriente máxima no debe exceder los 20mA, y con 10mA se iluminan bien.

Haciendo la práctica

Vamos a conectar un LED al bus GPIO de la RasPi y vamos a encenderlo y apagarlo a nuestra voluntad a través de comandos.

El bus GPIO tiene las siguientes características:

• Tensión para un uno lógico: 3,3v
• Corriente máxima: 16 mA.

por lo que no podemos conectar un LED directamente sin riesgo de dañar el LED o la RasPi. Vamos a usar un circuito con una resistencia para adaptar el LED al bus GPIO.

Resistencia 150Ohm. Código Marrón, Verde, Marrón (+ Oro que el la tolerancia)

Para calcular el valor de la resistencia utilizaremos la ley de ohm. Si el LED trabaja a 1,8v, en la resistencia tienen que "caer" (3,3v-1,8v) es decir, 1,5v. Como queremos que por el LED circulen 10mA, los mismos que circulan por la resitencia, tenemos:

R=V/I

1,5v/10mA=150Ohm

Es decir, necesitamos una resistencia de 150Ohm.

Usando una regleta de pruebas, nos quedaría así:

Para encender y apagar el led, usamos estos comandos:

Para configurar el pin 7 (GPIO4) como salida:
  echo "4" > /sys/class/gpio/export
  echo "out" > /sys/class/gpio/gpio4/direction
Para encender el LED
  echo "1" > /sys/class/gpio/gpio4/value
Para apagar el LED

  echo "0" > /sys/class/gpio/gpio4/value

Para dejar de usar el puerto

  echo "4" > /sys/class/gpio/unexport