Beim Anschluss von LED-Anzeigen an Raspberry Pi GPIO-Pins ist es wichtig, Widerstände einzuschließen, um Schäden am Pi zu verhindern und den ordnungsgemäßen Betrieb der LEDs zu gewährleisten. Die Berechnung des richtigen Widerstandswerts ist ein einfacher Prozess, bei dem die Vorwärtsspannung und der gewünschte Strom der LED verstanden werden.

Die Komponenten verstehen

Die Hauptkomponenten sind die LED, der Widerstand und der GPIO-Pin. Der GPIO-Pin liefert Spannung, typischerweise 3,3 V, an die LED-Schaltung, der Widerstand begrenzt den Stromfluss durch die LED, um ein Ausbrennen zu verhindern.

Berechnung des Widerstandswerts

Der Widerstandswert kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V - VF) / I, wobei V die GPIO-Spannung, VF die Vorwärtsspannung der LED ist und I der gewünschte Strom ist.

Für die meisten Standard-LEDs ist VF ungefähr 2,0 V und ein sicherer Strom liegt bei etwa 20 mA (0,02A).

R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 1.3V / 0.02A = 65Ω

Da 65Ω kein gemeinsamer Widerstandswert ist, wird die Auswahl des nächstgelegenen Standardwerts, wie z. B. 68Ω, aus Sicherheits- und Verfügbarkeitsgründen empfohlen.

Zusätzliche Überlegungen

Die Verwendung eines Widerstands mit einem etwas höheren Wert, wie 100 Ω, kann den Strom weiter reduzieren, die Lebensdauer der LED erhöhen, aber sie dimmer machen.

  • Stellen Sie sicher, dass der Widerstand für mindestens 0,25 W ausgelegt ist.
  • Verwenden Sie ein Multimeter, um die Widerstandswerte zu überprüfen.
  • Testen Sie die Schaltung, bevor Sie sich mit dem Raspberry Pi verbinden.
  • Erwägen Sie die Verwendung eines strombegrenzenden Widerstands von 100 Ω für eine längere LED-Lebensdauer.