Электронная нагрузка постоянного тока на Arduino: схема и программа

NPN mosfet подключение к arduino

Вот и все без геморроя. Вот пара вариантов подключения:

Если вам тоже нужно включать/выключать лампочку плавно, или не на полную мощность, а только наполовину, например, можно пискнуть шим от ардуино, и включить еще конденсатор на 300 мкФ между портом и истоком. Это необходимо для открытия мосфета наполовину. Однако это годится только для маломощной лампочки, т.к полуоткрытый мосфет имеет некислотное внутреннее сопротивление и нагревается как утюг.

В этой схеме подойдет, например, мосфет h6n03l. Но есть нюанс в выборе резюме. Тот, что между ардуино и портом — чем больше сопротивление, тем меньше ток на штырьке ардуино и меньше вероятность его обрыва. И чем больше сопротивление, тем медленнее открывается мосфет. Кароч 150 Ом норм для ардуино (по закону Ома I=E/R, I=5/150==0,033 А — это 33 миллиампера, норм). Зачем это вообще нужно? Дело в том, что порт (затвор) полевика имеет определенную емкость и является в какой-то мере конденсатором. Так вот в момент переключения через порт проходят большие токи, которые ардуино может не выдержать. Для этого вам нужен резистор между затвором и контактом.

Читайте также: Размер 3296 Триммеры и подключение многооборотного потенциометра

А второй подтягивающий резистор на 10 кОм нужен для того, чтобы мофет был замкнут и нагрузка была выключена, пока порт ардуино находится в неопределенном состоянии, например при загрузке (так называемое Z-состояние).

Но у этой схемы есть проблема — она ​​медленная. На переключение потребуется 600 нс, что подходит не для всех задач. Вот фронт и спад.

Желтый — выход мосфета, зелено-бирюзово-голубой — выход ШИМ ардуино. Желтый не проходит. Чтобы решить эту проблему, вам нужно вставить пару транзисторов, как это предлагается здесь https://joost.damad.be/2012/09/dimming-12v-led-strip-with-mosfet-and.html

Но это далеко не всегда необходимо, и, как правило, достаточно первого расположения. И, кстати, есть вариант получше — о нем в конце статьи.

P-Channel MOSFET on the Ground Side of the Load

Я предоставлю эту альтернативную схему подключения в образовательных целях. Возможно, это поможет лучше понять P-Channel MOSFET.

Вы также можете подключить P-Channel MOSFET под нагрузкой на отрицательной стороне источника тока. Но здесь у нас нет ни общей земли, ни общего VCC с питанием 12В. Штыри Arduino 5V и GND плавают где-то между + и — выходами источника питания 12 В, потому что к ним нет прямого подключения.

Поскольку MOSFET включается или выключается в зависимости от напряжения между затвором и истоком, нам нужно убедиться, что контакт 5V Arduino находится на том же уровне, что и исток. Поэтому нам нужно подключить источник напрямую к выводу Arduino 5V.

Это тот же случай, когда вы не можете подключить землю к источнику питания и Arduino! Это приведет к подаче более пяти вольт на контакт 5V (через двигатель).

Программа автоматического светильника

Аналоговый выход датчика выдает значения в диапазоне от 0 до 1023. Также 0 соответствует максимальному уровню освещенности, а 1023 — полной темноте.

Во-первых, мы должны решить, при каком уровне освещенности мы должны включать лампу, а при каком выключать. В нашей лаборатории днем ​​датчик показывает значение L = 120, а ночью примерно L = 700. Включать реле будем при L > 600, а выключать при L < 200. Вспомним, как работать с аналоговыми входами и писать программу.

const int photoPin = A5; const int relPin = 3; void setup () { pinMode (photoPin, INPUT); pinMode(relPin, ВЫХОД); } void loop() { if(analogRead(photoPin) < 200) digitalWrite(relPin, HIGH); if(analogRead(photoPin) > 600) digitalWrite(relPin, LOW); }

Загружаем программу в Arduino и проводим эксперимент. Лучше всего делать это ночью.

Подключение Mosfet к Ардуино по-хорошему

Для таких вещей люди специально придумали специальные драйвера вот такие https://voltmaster-samara.ru/catalog/drajvery-mop-i-igbt-transistorov

Здесь люди издеваются над МОП-транзисторами сколько хотят

Суть в том, что драйвер нужен как раз для того, чтобы согласовать пять вольт с выходов ардуино (как и других микроконтроллеров) с уровнями, необходимыми для управления затворами мосфетов.

На картинке первые две схемы а) и б) не очень хороши, потому что все может сломаться из-за кривых рук разработчика. Но остальные норм.

И кстати, если вам нужно использовать ШИМ, то лучше выбрать высокоскоростной драйвер типа TC4420.

Подключение (N-канальный)

Управляющий вывод MOSFET (затвор) подключается к любому цифровому выводу МК через токоограничивающий резистор на 100-200 Ом (в комплект входят резисторы на 220 Ом), который защитит вывод от чрезмерного тока. Он же подтянут к GND резистором 10 кОм, чтобы транзистор закрывался автоматически при отсутствии сигнала с МК. «Плюс» блока питания подключается напрямую к нагрузке, GND подключается к GND микроконтроллера. GND нагрузки подключается к выходу (стоку) мофета:

Рассмотрим возможное подключение мотора из PRO версии комплекта, питающегося от внешнего адаптера 5В:

При переключении индуктивной нагрузки (двигатели, электромагниты, соленоиды и прочие «катушки») возникает скачок напряжения, способный вывести транзистор из строя. Для защиты от этого ставим диод (есть в комплекте) параллельно двигателю, диод примет на себя все биения.

Электронная нагрузка под управлением Arduino

При работе с источниками электроэнергии бывают случаи, когда необходимо проверить работу под нагрузкой. В простейших случаях в качестве нагрузки можно использовать попавший в руки потребитель — лампу накаливания необходимой мощности или мощное сопротивление провода. Конечно, это не всегда практично, когда потребитель необходимой мощности недоступен. В таких случаях поможет электронная нагрузка — потребитель, где можно регулировать протекающий через него ток. Впрочем, это статическая нагрузка и при желании можно извратиться, совсем другое дело, когда речь идет о динамической нагрузке.

В таких случаях без электронной нагрузки не обойтись. Кроме того, электронная нагрузка обычно имеет разные режимы тестирования источника питания. В этой статье я предлагаю вам рассмотреть, как сделать самодельную электронную нагрузку на основе Arduino, ЖК-экрана, поворотного энкодера и мощного полевого транзистора для управления нагрузкой. Транзистор имеет хорошую систему охлаждения, поэтому выдерживает высокие нагрузки.

Необходимые компоненты:

1 x Arduino NANO (или UNO или Pro Mini) 1 x ЖК-дисплей 16×2 с модулем i2c 1 x ADS1115 16-битный модуль АЦП 1 x MCP4725 12-битный модуль ЦАП подходит 1 x поворотный энкодер 1 x транзистор IRF3205 1 x блок питания 9 -12 В от старого сканера, модема и т д. 1 х Резистор 1 Ом/5 Вт 4 х Винтовые клеммы 1 х Контакт + штекер 2,1 х 5,5 мм 1 х Переключатель (переключатель?) Провода сечением 0,8-1,0 мм2 для силовых цепей Любой тонкий провод для подключения кнопок, энкодера и т.п

Дополнительно нужна фанера для корпуса, радиатор с активным охлаждением, например кулер от процессора ПК.

Схема

Теперь об аранжировке. Это важно, и вам может потребоваться адаптировать его к вашим потребностям. • В первую очередь 12В от блока питания поступает в разрыв через переключатель включения, а затем на пин Arduino Vin и на вентилятор. В Arduino есть встроенный регулятор напряжения на 5В, это напряжение будет на выводах Vcc или +5V (обозначены по-разному). Поэтому напряжение 12 вольт нужно подключать именно к Vin, на вход этого стабилизатора.

Все модули, как обычно, подключаются к контактам Vcc и GND. Выводы SDA и SCL (A5 и A4) от Arduino подключены ко всем модулям, подключенным через шину i2c (ЦАП, АЦП и ЖК-дисплей). • Подключите Vcc, GND и три управляющих контакта энкодера к цифровым контактам D8, D9 и D10 Arduino. Подключите кнопки к контактам D11 и D12. Также подключите зуммер к D3. • О делителе напряжения. В делителе используются резисторы номиналом 10К и 100К, но их фактическое значение может отличаться от номинального, поэтому может потребоваться настройка множителя в коде.

• Для обнаружения тока используется шунт 1 Ом. Опять же, это сопротивление вряд ли будет ровно 1 Ом, поэтому множитель тоже нужно будет подстраивать. При использовании прецизионных резисторов с высокой точностью такой проблемы не возникнет. Подключите выход ЦАП к порту полевого транзистора. Нагрузка+, Нагрузка-, S+ и S- представляют собой винтовые клеммы, монтируемые на передней панели. Если вы хотите, чтобы нагрузка выдерживала более 2,1 А, вам необходимо увеличить напряжение затвора транзистора. ЦАП не может выдавать более пяти вольт, поэтому в этом случае используйте вторую схему операционного усилителя, которую вы видите ниже.

Подготовьте транзистор

Ладно, возьмем транзистор и припаяем тяжелые выводы к стоку, затвору и истоку. Наденьте термоусадочную трубку для изоляции. Затем найдите место и просверлите отверстие в радиаторе, чтобы установить его. Нарезаем резьбу, наносим термопасту и прикручиваем транзистор.

Сборка печатной платы

Выложите Arduino и модули на макетной плате. Слаботочные кабели можно использовать для подключения адресных шин, питания 5В, модулей, кодов и кнопок. В силовой части от выводов транзистора и шунта (крайняя правая часть схемы) необходимо использовать провода большого сечения. Также подключите контакты ADC0 и ADC1 ADS1115 к резистору 1 Ом. Эти провода должны быть как можно короче, чем длиннее эти соединения — тем больше будет погрешность измерения при включенной нагрузке.

Ниже вы можете увидеть соединения на нижней стороне макетной платы. Как видите, автор использовал толстый провод для некоторых дорожек, чтобы они могли выдерживать большой ток. А также обильно пропаял некоторые соединения по той же причине. Для удобства подключения модулей и экрана используются штыревые разъемы PBS. На этом этапе можно сделать первые тесты и приступить к изготовлению корпуса.

Рамка

Корпус изготовлен из тонкой фанеры. На задней панели вырезано отверстие для вентилятора охлаждения радиатора. Сбоку сделано отверстие для забора воздуха. Сам корпус был обклеен автором липкой пленкой. Для лучшего внешнего вида проемы закрыты декоративными панелями, напечатанными на 3D-принтере. Скачать модели для печати вы можете в архиве в конце статьи.

Затем автор приклеивает к нижней крышке 4 деревянные скобы и вклеивает в них гайки М3. Передняя панель выполнена так же, как и весь остальной корпус. Для ЖК-экрана печатается специальная панель. Затем автор решает, где разместить каждый элемент, проделывает отверстия и устанавливает все кнопки, ЖК-дисплей, энкодер и разъемы. Передняя панель прикручена к корпусу, а все элементы соединены с платой. Автор закреплял плату клеем, но лучше это делать с помощью специальных подставок.

Вентилятор установлен на место на задней панели. Для USB-разъема Arduino сбоку сделано отверстие, чтобы при необходимости можно было обновить прошивку с помощью USB-кабеля. Разъем основного питания 12 В расположен на задней панели. Вот и все, закрываем корпус, затягиваем винты и можно переходить к коду.

Скачать код можно в архиве в конце статьи. Также вам потребуются библиотеки для LCD, модулей ADS1115 и MCP4725, эти библиотеки находятся в одном архиве. Вам также понадобится библиотека BusIO, установите ее с помощью менеджера библиотек Arduino IDE. Скомпилируйте код и загрузите его на плату, затем протестируйте контроллер.

Настройки

Это важная часть. Видите ли, когда мы считываем данные с ADS1115, мы получаем их в виде битов. Чтобы перейти от битовых значений (от 0 до 65000), мы используем множитель. По умолчанию «0,185 мВ» или «0,000185 В». В коде измерения тока мы проводим измерение дифференциального напряжения на нагрузке «1 Ом». Поскольку нагрузка составляет 1 Ом, это даст то же самое значение тока, поскольку «I=V/R» и R равно 1. НО!!! Вряд ли удастся найти сопротивление ровно 1 Ом, поэтому в случае с автором он изменил множитель на 0,0001827. Возможно, вам придется настроить эту переменную на другие значения, пока вы не получите хорошее показание, поэтому во время настройки одновременно измеряйте текущее значение с помощью внешнего мультиметра и настраивайте эту переменную, пока не появится правильное показание.

То же самое относится и к делителю напряжения. Видите ли, ADS1115 может измерять только до 5 В. Если входное напряжение выше, он выйдет из строя. По этой причине используется делитель резисторов 10К и 100К, что дает значение 0,0909090. Итак, теперь множитель равен 0,000185 / 0,0909090 = 0,002035. Опять же, поскольку точные резисторы 10K и 100K найти сложно, множитель напряжения настроен на 0,0020645. Просто сделайте то же самое, сравните напряжение на ЖК-дисплее с внешним мультиметром и регулируйте это значение, пока не получите хорошие результаты.

постоянный плавающий множитель = 0,0001827; //Множитель, используемый для «текущего» чтения между ADC0 и ADC1 в ADS1115 //////////////////////////////// / / / ////////////////////////////////////////// // ///// / /////////////////////////////////////// /// /// const float multiplier_A2 = 0, 0020645; //Множитель для напряжения, считанного с делителя 10K/100K

Скачать библиотеки и код одним архивом можно здесь: eload_kod.rar 58.74 Кб (cкачиваний: 187) Скачать файлы для печати на 3D принтере здесь: stl.zip 232.08 Кб (cкачиваний: 66)

Ну вот и все, и удачи всем в ваших начинаниях!

Video Tutorial

Пошаговое руководство по использованию P-Channel MOSFET с Arduino для включения и выключения двигателя 12 В.

В этом уроке используется:

Ардуино Уно:	Покупка
Инфракрасный дальномер:	Покупка
Высокоточный лазерный дальномер с I2C:	Покупка
Набор резисторов из 100 деталей на все случаи жизни:	Покупка
Маленький двигатель:	Покупка
Слабый сервопривод:	Покупка
Мощный сервопривод:	Покупка
МОП-транзистор для управления переменным током высокого напряжения:	Покупка
Набор транзисторов npn 100 штук:	Покупка

PNP mosfet arduino

Тут немного сложнее

Если нам нужно подать 5 вольт на нагрузку:

• R1 ограничивает ток на порту, чтобы ардуино не сломалось
• R2 заземляет ворота, чтобы не было ложных срабатываний
• Диод Шоттки D1 ​​чтобы не спалить все — он нужен только если нагрузка имеет большую индуктивность — например реле или двигатель или еще что-то где много скрученного провода. Кстати, он же нужен для мосфета NPN. А вот на переменном токе не надо, иначе будет дымить)

Если моторчику или лампочке нужно 12 вольт, то тут все немного сложнее. Чтобы открыть мосфет, нам нужно подать 12 вольт на затвор, и с этим вариантом наша ардуино выйдет из строя. Вам нужен еще один транзистор, например:

Здесь Q1 — биполярный транзистор — он то включает 12 вольт на затворе Q2, а R1 нужен для ограничения тока, чтобы ардуино опять не задымила. Все работает так:

• подаем с ардуино high — q1 начинает проводить ток от коллектора к эмиттеру и 12 вольт течет не на затвор q2, а на землю q2 включает мотор
• подаем с ардуино лоу — q1 закрыт и ток не подает, через резистор на гейт q2 подается 12 вольт, двигатель не крутится все просто резистор r2 нужен для ограничения тока q1 и q2 чтобы они не крутились ломать

Можно контролировать более 12 вольт, скажем, 24 вольта, если q1 может с этим справиться. Для верности можно добавить диод D2:

Можно ли подключить несколько LED к одному выводу

Может потребоваться подключение внешнего светодиода или группы светодиодов к одному из выходов. Как было сказано, нагрузочная способность одного выхода микроконтроллера невелика. Прямо к нему параллельно можно подключить один или два светодиода с током потребления 15 мА. Не стоит тестировать живучесть выхода нагрузкой на пределе возможностей или превышающей ее. Лучше использовать ключ на транзисторе (полевом или биполярном).

Подключите светодиод через транзисторный ключ на биполярном триоде.

Резистор R1 нужно подобрать так, чтобы ток через него не превышал нагрузочной способности выхода. Лучше брать половину или меньше от максимума. Так что для установки умеренного тока в 10 мА сопротивление при питании 5 вольт должно быть 500 Ом. Каждый светодиод должен иметь свой балластный резистор, его нежелательно заменять штатным. Rbal выбирается для установки рабочего тока через каждый светодиод. Так при напряжении питания 5 вольт и токе 20 мА сопротивление должно быть 250 Ом или ближайшее стандартное значение. Необходимо следить, чтобы суммарный ток через коллектор транзистора не превышал его максимального значения. Так для транзистора КТ3102 наибольший Iк следует ограничить 100 мА.

Это означает, что можно подключить максимум 6 светодиодов с током 15 мА. Если этого недостаточно, необходимо использовать более мощный ключ. Это единственное ограничение для выбора npn-транзистора в такой схеме. Даже здесь теоретически необходимо учитывать коэффициент усиления триода, но для данных условий (входной ток 10 мА, выходной 100) он должен быть не менее 10. Любой современный транзистор может выдать такое х21э.

Такая схема подходит не только для увеличения токового выхода микроконтроллера. Так можно подключить достаточно мощные исполнительные механизмы (реле, соленоиды, электродвигатели) с питанием от повышенного напряжения (например, 12 вольт). При расчете необходимо брать соответствующее значение напряжения.

Вы также можете использовать MOSFET-транзисторы для изготовления ключей, но для их открытия может потребоваться более высокое напряжение, чем может обеспечить выход Arduino. В этом случае необходимо поставить дополнительные цепи и элементы. Чтобы этого избежать, необходимо использовать так называемые «цифровые» полевые транзисторы — для их открытия достаточно 5 вольт. Но они менее распространены.

Устройство и принцип работы транзистора

Транзистор — это полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления и генерации электрических колебаний. Транзисторы — это ключи (кнопки) в сетях с постоянным током. Биполярные транзисторы могут управлять электрической цепью до 50 В, полевые транзисторы могут управлять устройствами до 100 В (при напряжении на затворе 5 В). В сетях с переменным током использую реле.

При отсутствии напряжения на базе или затворе транзистора эмиттерная и коллекторная связи находятся в равновесии, токи через них не проходят и равны нулю. Подавая на базу биполярного транзистора напряжение 5 В, мы, таким образом, можем включать электрические цепи до 50 вольт. Сегодня этот полупроводниковый элемент встречается практически в каждом устройстве (телефоне, компьютере и так далее).

Транзисторы являются основой для построения логики, памяти и микропроцессоров для компьютеров. Транзистор — это электронный элемент, изготовленный из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, который позволяет входному сигналу управлять током высокого напряжения. Использование транзистора — самый простой способ подключить двигатель постоянного тока к Arduino.

Управление двигателя постоянного тока с помощью транзистора и Arduino

В этой небольшой статье мы обсудим, как подключить и управлять двигателем постоянного тока с помощью транзистора и Arduino.

Одним из способов управления небольшим двигателем постоянного тока является использование транзистора. Мотор потребляет больше тока, чем может выдать цифровой выход Arduino, и если найдется смельчак, который захочет подключить мотор напрямую к одному из выходов Arduino, у него есть все шансы повредить микроконтроллер. Исключением здесь являются миниатюрные двигатели с малым энергопотреблением. Сегодня мы рассмотрим управление более мощным двигателем.

В нашем случае неплохо было бы использовать в качестве ключа транзистор, например 2N2222. Транзистор может управлять большим током при использовании низкого тока на цифровом выходе Arduino.

Транзистор имеет три выхода. Основная часть тока протекает через коллектор (К) — эмиттер (Э), но только если небольшая часть тока протекает через базу (Б). Этот небольшой ток поступает с цифрового выхода Arduino в качестве управляющего сигнала.

Электропитание 0…30 В/3А

Комплект регулируемого блока питания…

Более

Для сборки схемы нам понадобятся следующие детали:

• Хлебная доска
• Arduino Uno (можно любой)
• Двигатель постоянного тока
• Транзистор 2N2222
• Ограничительный резистор 1 кОм (цветовая маркировка: коричневый черный красный)
• Выпрямительный диод 1N4007 (можно использовать и 1N4148)
• Подключить провода

Выход Arduino D3 подключен через резистор к базе транзистора. Резистор предназначен для ограничения тока, протекающего через базу транзистора.

К выводам двигателя в обратном направлении подключается диод, задача которого гасить волну самоиндукции, возникающую в момент выключения двигателя. Если этого не сделать, то велика вероятность, что мы можем повредить транзистор или Arduino.

Для управления мотором воспользуемся простым кодом, задачей которого будет установка скорости, которую мы указываем в мониторе последовательного порта:

инт моторпин = 3; void setup () { pinMode (motorPin, OUTPUT); Серийный.начать(9600); в то время как (! Серийный); Serial.println(«Скорость от 0 до 255»); } void loop() { if (Serial.available()) { int speed = Serial.parseInt(); если (скорость >= 0 && скорость <= 255) { AnalogWrite(motorPin, speed); } } }

Не следует забывать, что мы можем ввести значение только в диапазоне 0-255. Команда Serial.parseInt() считывает целое число типа int и сохраняет его в программе как «Скорость». Если вы введете число больше 255, программа ничего не сделает, потому что это число выше нашего диапазона.

Теперь мы знаем, что управление двигателем постоянного тока можно решить двумя способами. Мы можем использовать микросхему драйвера двигателя L293D (если мы планируем использовать сильноточный двигатель) или использовать NPN-транзистор (в данном случае 2N2222).

Примеры

Для срабатывания реле достаточно подать высокий сигнал (для реле из комплекта) на логический вход. Для примера и проверки подойдет и классический пример «мигания светодиода”:

Описание

Полевой транзистор, также известный как MOSFET (MOSFET), представляет собой электронный компонент, который позволяет использовать небольшое напряжение и ток (от вывода микроконтроллера) для управления тяжелой нагрузкой постоянного тока, которую сам вывод MK не может управлять: моторы, вентили, мощные светодиоды и так далее. Подробнее о мосфетах написано в уроке по управлению нагрузкой. В часе стоит мосфет IRF740, N-канального типа.

P-Channel MOSFET on the 12V (VCC) Side of the Load

Допустим, вы хотите включать и выключать двигатель постоянного тока 12 В с помощью Arduino и P-Channel MOSFET.

Самый интуитивный способ указать эту цель — подключить полевой МОП-транзистор на стороне VCC нагрузки (в данном случае двигателя).

У вас должно быть два источника питания — один для Arduino и отдельный источник питания 12 В для двигателя.

 

Вы не можете подключить разъем барреля Arduino к 12V! Это создаст общее заземление между вашим Arduino и источником питания 12 В. И это сожжет Arduino, если вы создадите обычный VCC, необходимый для этой схемы. (С N-канальным МОП-транзистором у вас нет этой проблемы, так как вам нужна точка соприкосновения между источником питания и Arduino)

1. Сначала создайте общий VCC, подключив положительный выход источника питания 12 В к контакту 5 В Arduino. НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕСЬ К ПРИЧИНЕ!

2. Затем подключите вывод истока MOSFET к VCC, а вывод стока к положительному выводу двигателя.

Обычно у вас есть точки соприкосновения между подразделениями. Но в этом случае нам нужно, чтобы Arduino мог подать -5V на клемму Gate P-Channel MOSFET. Подключение контакта Arduino 5V к VCC (и источнику) позволит выполнить это, поскольку теперь выход Arduino HIGH будет 0 В на затворе, а выход LOW будет -5 В на затворе.

3. Подключите отрицательный провод двигателя к отрицательному выходу источника питания 12 В.

4. Для индуктивных нагрузок (устройств с катушками), таких как двигатель, необходимо добавить обратный диод. Это диод, подключенный к нагрузке в направлении, противоположном нормальному протеканию тока. Во время работы двигателя ничего не делает. Но когда МОП-транзистор выключается, катушка внутри двигателя будет продолжать толкать электроны вперед и создавать скачок напряжения. Это может повредить ваш MOSFET. Обратный диод позволяет избыточному индуцированному току течь обратно и циркулировать внутри двигателя до тех пор, пока вся энергия не рассеется.

5. Добавьте резистор 10 кОм между клеммой Gate и VCC. Это гарантирует, что полевой МОП-транзистор выключен, пока вывод Arduino еще не инициализирован как ВЫХОД и не будет активно управлять затвором (например, во время загрузки).

6. Наконец, подключите цифровой выход Arduino к Gate через резистор 100 Ом.

резистор 100 Ом необходим, так как МОП-транзистор будет иметь небольшую внутреннюю емкость. Когда вы переключаете контакт цифрового выхода, он начинает заряжаться/разряжаться и создает всплеск тока, который может повредить контакт Arduino, особенно если вы планируете переключать высокую частоту.

Что нужно, чтобы подключить LED к плате Arduino

Есть два варианта подключения светодиода. Для обучения можно выбрать любой.

1. Используйте встроенный светодиод. В этом случае больше ничего не нужно, кроме кабеля для подключения к ПК через разъем USB — для питания и программирования. Нет смысла использовать внешний источник напряжения для питания платы: энергопотребление низкое.
   Кабель USB AB для подключения Arduino Uno к ПК.
2. Подключить внешние светодиоды. Здесь также необходимо:
   • сам светодиод;
3. токоограничивающий резистор мощностью 0,25 Вт (и более) номиналом 250-1000 Ом (в зависимости от светодиода);
4. провода и паяльник для подключения внешней цепи.

Подключите внешний светодиод непосредственно к выходу контроллера.

Светодиоды подключаются катодом к любому цифровому выходу микроконтроллера, анодом к общему проводу через балластный резистор. При большом количестве светодиодов может потребоваться дополнительный источник питания.

Рулим 220 вольтами с помощью мосфета

МОП-транзистор не очень практичен для управления 220 вольт. Ну, всем извращенцам нравится. Вот пример схемы:

Это схема диммера для лампочек, с помощью ШИМ можно менять яркость. Подробнее читайте здесь https://www.learningelectronics.net/circuits/dimmer-with-mosfet.html

А для нормального управления нагрузкой 220 вольт вместо мосфетов можно использовать:

• симисторы типа bt131. Если вам нужна плавная регулировка света, вам нужно сделать примерно так:
  Короче, из-за того, что напряжение переменное, придется использовать прерывание, чтобы поймать момент, когда лучше всего открыть симистор, и сделать из обычной фазы что-то вроде этого:

  

• транзисторы Дарлингтона
• КР1182ПМ1 (не очень надежны, по отзывам умирают)