Algemeen

Voor je Arduino kun je bijna alle soorten leds gebruiken. Alleen kun je sommige leds niet op vol vermogen gebruiken (maar dus wel op minder vermogen). Waar moet je op letten als je een led aansluit op de Arduino? Een Arduino pin mag nier meer dan 40 mA stroom leveren (en alle pinnen samen maximaal ca. 200 mA), anders kan de Arduino kapot gaan. Daarom moet je altijd een weerstand in serie schakelen met de led. Het maakt niet uit aan welke kant van de led je de weerstand zet. Maar welke weerstandswaarde moet je gebruiken?
Je moet hiervoor drie dingen weten: op welke spanning je de leds gaat aansluiten (5 volt bij de gewone Arduino), op welke spanning de led werkt en hoeveel stroom de led moet krijgen. Op internet kun je deze gegevens (forward voltage en forward current) vinden. Als je niet weet wat voor type leds je hebt, ga dan uit van een forward current van 20 mA. Het forward voltage is verschillend per kleur: rood en geel rond de 2 volt en de andere kleuren, inclusief wit rond de 3,2 volt. Nu is het in theorie heel gemakkelijk te berekenen welke weerstand je moet gebruiken, en ik geef die formule zo meteen, maar.... je hebt tegenwoordig leds die bij 20 mA zoveel licht geven, dat je ze moet "afknijpen" wil je niet verblind worden als je er in kijkt. Verder, als je verschillende kleuren leds bij elkaar gebruikt dan wil je de lichtintensiteit misschien van alle leds ongeveer gelijk hebben en als je met RGB leds mengkleuren wilt maken, dan moet de intensiteit van de drie kleuren ook ongeveer gelijk zijn. Ik heb om deze redenen wel weerstanden gebruikt die tot 20 keer zo groot waren als de berekende waarde. Dus beschouw de berekening als de absolute ondergrens van de weestandwaarde die je kunt gebruiken.

Berekening

De berekening gaat als volgt: neem het verschil tussen de spanning van de Arduino die je gebruikt (meestal 5 volt) en de waarde van de forward spanning, bijvoorbeeld: 5 volt - 2,2 volt = 2,8 volt. Deel dit getal door de forward current in mA en vermenigvuldig het resultaat met 1000. Bijvoorbeeld: de led gebruikt 20 mA: 2,8 volt gedeeld door 20 keer 1000 = 140. Je weerstand mag dus niet lager zijn dan 140 Ω.
Rond die waarde altijd naar boven af. Het is niet erg als de weerstand in werkelijkheid enkele tientallen ohms groter is. Als je heel voorzichtig wilt zijn dan start je met een twee keer zo hoge waarde.

Aansluiten

Twee manieren om een led aan te sluiten
Hoe je leds met meer dan twee poten moet aansluiten vind je op de pagina over regenboogleds. Een gewone led heeft een lang pootje en een kort pootje, Het lange pootje gaat - via een weerstand - naar de plus (dat kan een digitale pin zijn) en het korte pootje gaat naar de min (dat is hier GND). Soms hebben de kopjes van de leds een vlak kantje. Die geeft de min aan (zit dus als het goed is bij de korte poot), je kunt dit soms beter voelen dan zien. Je kunt overigens heel gemakkelijk nagaan wat plus en min is en of de led werkt door een 3 volt knoopcel tussen de pootjes te klemmen. Als de led niet aan gaat draai je de knoopcel om. Op deze wijze kun je infrarood leds ook testen, maar dan moet je met een digitale camera ernaar kijken.

Twee of meer leds op dezelfde pin

De meeste Arduino's mogen maximaal 50 mA per pin leveren. Je kunt dus gerust twee leds naast elkaar ("parallel") aansluiten. Meer dan twee kan ook zolang je de stroom van de leds begrenst tot maximaal 50 mA. Als je weerstanden parallel aansluit dan kun je voor elke led één weerstand aansluiten. Als je liever één weerstand in totaal wil gebruiken dan zou je theoretisch een evenredig kleinere waarde moeten kiezen. Toch raad ik dit af. Er zijn namelijk situaties waarbij je tegelijk zowel parallelle als enkele weerstanden gebruikt. Dat doe ik bijvoorbeeld bij de elektronische dobbelstenen: ik sluit daar alle leds per twee aans, behalve de centrale led. Als ik nu dezelfde weerstand gebruik dan zal de helderheid van alle leds gelijk zijn. Zou je een weerstand per paar gebruiken dan is het niet te berekenen welke weerstand je moet gebruiken voor de centrale led. Dat heeft te maken met het feit dat een led zich niet als een weerstand gedraagt. Je zou dan door uitproberen de juiste weerstand voor de middelste pin moeten bepalen. Houd het daarom liever op een weerstand per led.

Soorten leds

Er zijn zoveel soorten leds dat het onmogelijk is ze allemaal te beschrijven, daarom hier enkele algemene opmerkingen. Ik ga uit van leds met twee lange pootjes, dus niet regenboogleds e.d., want daar is een aparte pagina over en ook niet smd leds of led-linten en bijzondere led uitvoeringen.
In de eerste plaats vallen de verschillen in vorm en grootte op. Het meest gebuikt worden de ronde leds van 3 of 5 mm. Deze zijn ook het goedkoopst (vanaf ca. 1 cent per stuk). Andere veel gebruikte afmetingen zijn 8 mm en 10 mm. Dan zijn er rechthoekige leds in allerlei maten) en heel kleine leds die je gebruikt als signaallampjes.
Een belangrijk onderscheid is dat tussen gekleurde leds, heldere leds en diffuse leds. De ouderwetse leds hebben een duidelijk zichtbare kleur. Vaak wil je dat. Moderne leds kunnen ook waterhelder zijn: je ziet pas welke kleur ze krijgen als ze aangaan. Ik vind deze leds persoonlijk heel erg mooi. Daarnaast heb je diffuse leds: ze lijken melkwit, maar geven een kleur als ze aan gaan. Deze zijn geschikt als je rechtstreeks in de leds kunt kijken en ook voor regenboogleds als je mengkleuren wilt weergeven. Voor de werking of aansluiting maakt dat allemaal niet uit. Er zijn ook led lasers: deze geven een zeer gerichte bundel en zijn geschikt voor speciale toepassingen. Led lasers hebben moeten doorgaans anders worden aangesloten dan gewone leds.
Tegenwoordig heb je leds in bijna alle denkbare kleuren en infrarood. Als je witte leds koopt, bedenk dan hoe je deze gaat gebruiken: gewone witte leds hebben een onaangenaam harde witte kleur, hooguit geschikt voor buiten of voor signalering. Warm witte leds zijn voor in de huiskamer wellicht iets prettiger. Er is geen standaard warm wit: elke keer als je nieuwe bestelt kan de kleur anders zijn dan de vorige.