가변저항을 이용하여 LED 밝기를 조절해보자!

가변 저항이란?

우리가 흔히 쓰는 돌려쓰는 스위치라고 생각하면 되겠다. 

 

일반적으로 저항에 따라 입력값이 결정되지만 

아두이노의 장치에 활용할 수 있도록

스위치 정도에 따라 0~1023까지의 값을 갖게 

조절하여 이를 입력값으로 하여 

조작할 수 있는 장치. 

 

보통 아두이노 키트를 사면 기본적으로 들어있고

필자도 기본으로 들어있는 가변 저항을 사용하여 

밝기 테스트를 진행하겠다. 

 

우선 가변저항에 대해 연구해보기 위해

전압계를 이용하여 저항을 측정해보았다.

편의를 위해

가장 왼쪽이 1번 다리

가운데가 2번 다리

오른쪽이 3번 다리... 로 표기하겠다!

 

 

가변 저항의 저항값 측정 결과

 

가변저항은 다리 3개와 다이얼로 구성이 되어져 있다. 

해당 표는 1-2는 1과 2번 사이의 저항값을 측정한 것이다. 

 

특징은

1-3은 항상 10K로 저항이 유지된다. 

즉 1번다리(왼쪽)과 2번다리(오른쪽)에 +나 -를 입력해주면 된다. 

 

다이얼을 돌릴 때마다 1-2와 2-3의 저항값이 변한다. 

1-2의 저항은 점차 늘어나고, 2-3의 저항은 점차 줄어든다. 

 

어두운 LED에서 다이얼을 돌려 밝게 조절하려면 

저항이 10k에서 0으로 줄어드는 2-3 라인을 이용하여야겠다. 

(반대의 경우도 가능하다는 뜻이다)

 

[오늘의 회로도]

 

죄측 다리 -, 우측 다리 + 로 연결해주면 가변저항을 오른쪽으로 돌릴때마다 밝기가 밝아진다.

 

교재에 나와있는 기본적인 회로도는 

가변 저항을 통해 전압을 읽어들이고

읽어들인 값을 이용하여 LED의 밝기를 조절하는 회로도이다.

 

[코딩]

int LED = 3; // 3번을 LED와 연결하여 변수 지정해줍니다.

void setup ()
{
  pinMode(3,OUTPUT);//3번 핀을 출력으로 설정합니다.
}
void loop()
{

  int IN = analogRead(A1); //가변저항을 통해 흐르는 전류를 A1번에서 읽어 변수로 지정합니다.
  int Bright = IN /4; // 가변저항의 입력값(0-1023사이의 값)을 나누기 4를 통해 LED의밝기값(0-255)의 값으로 변경해줍니다.
  analogWrite(LED, Bright);// LED변수(3번)로 Bright(가변저항으로 읽힌 값 /4)의 값만큼 전류를 흘려보내 LED를 켜줍니다.
}

 

[결과]

 

다이얼을 돌릴 수록 LED의 밝기가 밝아진다.

 

1번 다리가 (-), 3번 다리가 (+)에 연결되어져 있다. 

 

 

 

 

[오늘의 창의력 문제]

어차피 저항이니까 +와 -를 바꾸어 보면 어떨까?

 

좌측 다리, 우측 다리의 전압을 바꾸어 보았다.

 

(전선 색깔 바꾸는 것을 깜박했다 ㅋㅋㅋ 연결 상태를 확인하자)

그랬더니 놀랍게도 불이 켜진 상태에서 꺼진 상태가 되는 것을 확인해볼 수 있다. 왜 그럴까?

1-2와 2-3의 저항값에 주목하자.

우리가 아날로그 핀에서 받아들이는 것은 + 이다. 

즉 5v와 연결된 전압이 A1으로 도착, 전류가 흘러야 하는 것이다. 

앞서 만든 기본 회로도에서는 5v가 3번에 연결되어져 있어 

다이얼이 좌측에 있을 때는 저항이 높고, 다이얼이 우측에 있을 때는 저항이 낮아진다.

 

반대로 5v를 1번 다리에 연결하였다면

다이얼이 좌측에 있을 때는 저항이 낮고, 다이얼이 우측에 있을 때는 저항이 높아지기 때문에

다이얼 조작이 반대로 되는 것이다. 

 

 

[바로 가변 저항을 연결하면 안될까?]

호기심쟁이 이땡땡은 직접 해보았다 ㅋㅋ

조잡한 회로를 만들어 아두이노와 연결하지 않고 가변저항을 작동시켜보았다. 

(잘못 연결했더니 가변저항에서 연기가 나서 조금은 쫄아있다 ㅋㅋㅋㅋ)

 

1. 2-3만 이용해서 연결하였을 때

3번을 +와 연결

2번을 330옴 저항 + 노란색 LED 를 통해 -로 연결

2-3 저항이 10k옴에서부터 0옴까지로 변하므로

이 저항을 이용한다면 LED의 밝기를 조절할 수 있을 것이다!

하지만 결과는.... 조절은 되지만 10k옴일 때 전류가 흘러 미세하게 불빛이 살아있다는 것. 

 

가변저항을 최대한 돌렸어도 LED가 완전히 꺼지지 않는다

 

2. 1-2-3 모두 연결(기본 회로도처럼)

3번을 +와 연결

2번을 330옴 저항 + 노란색 LED 를 통해 -로 연결

1번을 -와 연결

불빛 저항이 되긴 된다 ㅋㅋㅋ

 

확실하게 LED가 꺼진다. 

 

△△△ 위의 간단한 회로는 브레드보드 전원 공급장치를 이용하여 구성하였다. 

2020/04/18 - [공부하는 이땡땡/아두이노를 작동해보자] - LED 테스트 by USB 전압 조절 + 브레드보드 전압공급장치

LED 테스트 by USB 전압 조절 + 브레드보드 전압공급장치

여담: 3번에 LED를 연결하고 실험하였는데

앞서 말한 것처럼 가변 저항에 연기가 나서 ㅋㅋㅋㅋ

그냥 인풋 신호로 가변 저항을 사용할까 한다 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ