2015年3月5日 星期四

電路原理-共陰與共陽模組的差異

電路原理-共陰與共陽模組的差異

簡單的說,他是不同的電路設計的方法,優缺點如下:

共陰極:電源由訊號端提供,經過元件,然後共同接地形成迴路。



  1. 使用arduino控制時方便直覺,例如HIGH、ON就是送電,LOW、OFF就是斷電。
  2. 電源輸出受限Arduino的每支接腳最大40mA,因此有些元件會改成共陽極設計。
  3. 國小比較建議使用。
  4. 以下的RGB LED模組就是採共陰極設計,“-”就是接地GND,另三個R、G、B就是控制三原色的腳位。







共陰極的RGB LED模組














共陽極:電源共同由電源端直接供應,經過元件,然後經過訊號控制端迴路。

  1.  使用arduino控制時比較不直覺,例如HIGH、ON是斷電,LOW、OFF反而是送電。
  2. 電源輸出來自於直接的5V或外接電,不受限Arduino的每支接腳最大40mA。
  3. 下圖就是共陽極的RGB LED模組,“V”,要接在5V或外接電源,R、G、B是三原色訊號控制。















我們在網路上買到的ARDUINO的模組,例如RGB-LED、七段顯示器、繼電器模組...等,有些是共陽極,有些是共陰極的設計,到底什麼是共陽和共陰極呢?讓我們假設麵包板的電路是一個模組的話,請看下面的說明:


共陰模組


如下圖,模組共同的接點是GND接地。




















  1. 當D10/11/13送電5V時,LED的正極有5V,負極則是GND接地(0V),因此電路產生電位差,電流會由D10/11/13流經LED→電組→回到GND,因此LED會發亮。
  2. 當D10/11/13送電0V時,LED的正極有0V,負極則是GND接地(0V),因此電路沒有電位差,電流不會流通,因此LED不會發亮。
  3. 優點:符合人類習慣,送電(ON)就是開,送(OFF)是關,學習與認知方便。
  4. 缺點:Arduino的輸出有電流額度限制,僅能負擔40mA,因此如果你的後端輸出設備電流需求大於40mA,就會無法驅動元件,例如直流馬達,或是瓦數較高或是電流需求量大的燈泡。

共陽模組

電路原理-共陰與共陽模組的差異

如下圖,模組共同的接點是+5V電源。





















  1. 當D10/11/13送電5V時,LED的正極有5V,負極也是D10/11/13的5V,因此電路沒有電位差,電流不會流通,因此LED不會發亮。
  2. 當D10/11/13送電0V時,LED的正極有電源端來的5V,負極則是D10/11/13的0V,因此電路產生電位差,電流會由電源5V端流經LED→電組→回到D10/11/13的0V(GND),因此LED會發亮。
  3. 優點:雖然Arduino的輸出有電流額度限制,但是利用共陽的接法,可以將電源端改成電池或其他大電流的供電設備,因此可以負擔需求40mA以上的電流的元件。(待求證)
  4. 缺點:不符合人類習慣,送電(ON)變成關,送(OFF)變成開,學習與認知會很衝突。

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