在〈mBlock & Arduino（1）哈啰！LED！〉中，我們讓 Arduino Uno 板子上標(biāo)示為 L 的 LED 閃爍，這是為了能立即體驗一下如何控制 Arduino，接下來，我們要外接 LED，這就需要對 Arduino 板子以及相關(guān)電子電路元件有多一點的認(rèn)識。
認(rèn)識數(shù)位輸出／輸入腳位
Arduino Uno 的規(guī)格說明，可以在官方網(wǎng)站的?Arduino – ArduinoBoardUno（??http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno）中找到，一下子完整認(rèn)識板子上所有腳位沒有意義，因此，我的文件將采用到哪個講哪個的方式。
想要能點亮外接的 LED，可以使用數(shù)位輸出／輸入腳位 D0 到 D13，當(dāng)作為輸出時，這些腳位的直流電流最高可以是 40 mA，高電位相對于 GND 是 5V，低電位是 0V。
GND 是 Ground 的意思，一般中文常稱為共地或接地，不過，“地”這個名稱常引起誤會，以為它真的是接到地面去了，在這邊，Ground 的意思應(yīng)該是“基準(zhǔn)”，電路中有個共同的電位基準(zhǔn)時，當(dāng)我指電路中某點為 5V，就是指相對于共同的電位基準(zhǔn)，也就是相對于 GND 的點是 5V。
在 Arduino Uno 板子上，D0 到 D13，以及 GND 接點的位置如下：
認(rèn)識 LED
LED 的名稱是發(fā)光二極體（Light-Emitting Diode），是一種半導(dǎo)體二極體，具有陽極和陰極兩個端子，一個 LED 元件的兩只接腳長度不同，長的接腳是接正極，短的接腳是接負(fù)極，也可以借由塑膠外殼上有平面的那邊來識別負(fù)極所在：
至于半導(dǎo)體二極體的運作方式，最簡單的說法是，當(dāng)二極體被施以正向電壓（也就是正極電位高于負(fù)極），且電位差達(dá)某個值，二極體能夠?qū)щ姡↙ED 的話會發(fā)出亮光），此時二極體正負(fù)極電位差幾乎固定，稱之為順向偏壓（Forward Bias），不同的二極體順向偏壓不同，需要查閱規(guī)格才能得知（LED 的話，可參考?LED?條目中的資料），當(dāng)二極體被施以逆向電壓，二極體不會導(dǎo)電。
理想上，希望二極體施于正向電壓而導(dǎo)電時，能擁有無限小的電阻，而施以負(fù)向電壓時擁有無限大的電阻而不導(dǎo)電，也就是希望電壓電流曲線可以如下圖：
實際上半導(dǎo)體二極體的電壓電流曲線，可以參考維基百科?二極體?條目的這張圖：
逆向電壓實際上是還有極微小的電流，其中 Vbr 是崩潰電壓，一般約數(shù)十伏特，超過的話二極體會崩潰而導(dǎo)致大量電流通過，無論如何，必須對流經(jīng)二極體的電流做出限制，以免二極體因為電流過高而燒毀。
在銜接 LED 時，基本上會串接電阻以提供壓降、限制電流，LED 一般需要的電流為 20 mA，若 Arduino 輸出腳位為高電位 5V，假設(shè) LED 的順向偏壓為 2V，那電阻壓降則為 3V，根據(jù)歐姆定律?R = V / I，至少應(yīng)提供?3V / 0.02A，也就是 150 Ω 的電阻，保守起見，常見使用的是串接 220 Ω 的電阻，如下圖：
認(rèn)識電阻色碼
每個電阻器上環(huán)繞著一圈圈的顏色，大多是四環(huán)，也有五環(huán)甚至六環(huán)，環(huán)的顏色各對應(yīng)至一個數(shù)字，可參考?四環(huán)電阻色碼計算器?中的圖片：
電阻連接時沒有方向之分，環(huán)的讀取就如上圖，可用電阻上環(huán)分布較密的一端為左開始判讀，以上圖的四環(huán)電阻為例，綠對應(yīng)至 5，藍(lán)對應(yīng)至 6，黃對應(yīng)至 10K，這表示電阻值是 560 KΩ，一般都會直接背“黑、棕、紅、澄、黃、綠、藍(lán)、紫、灰、白”這個口訣，代表數(shù)值 0 到 9，第三個色碼如果是黃就是 4，也就要有四個 0，就是 10K 的意思，第四條色碼則是容忍值；如果是上圖中下方的五環(huán)電阻，紅、澄、紫、黑分別對應(yīng)至 2、3、7 與 1Ω，電阻值就是 237 Ω。
懶得記的話，四環(huán)電阻色碼計算器?中可以直接輸入電阻上的色碼，它會幫你計算出電阻值，要不然直接在網(wǎng)路上搜尋“電阻色碼”，也會找到計算方式，或其他線上計算器。
認(rèn)識面包板
談到面包板，就想到以前學(xué)校做實驗時的惡夢，沒想到現(xiàn)在竟然要來介紹它！面包板基本上就是橫向連通、直向連通、上下不通，例如：
同一個連通方向，表示每個孔間都是導(dǎo)通的，有的面包板沒有上圖中藍(lán)與紅的部份，如果有的話，通常藍(lán)那列會拿來接 GND，紅那列會拿來接電源正端。如果要將上面 LED 連接的概要圖，使用面包板銜接的話，可以像是：
線路復(fù)雜時，紅列接電源正端，藍(lán)列接電源負(fù)端是比較方便的作法，當(dāng)然，對于簡單的線路，不一定要這么做。
Arduino Uno 外接 LED
照按以上的說明，如果想要在 Arduino Uno 上外接 LED，并利用 D3 腳位的輸出來點亮 LED，可以如下：
程式的撰寫與〈mBlock & Arduino（1）哈啰！LED！〉是相同的，你只要將其中的數(shù)位腳位 13 改為 3 就可以了。
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整理：寧波家電物聯(lián)網(wǎng)云平臺，中科極動云
