הנה חידה. יש לכם לוח עם מיקרו-בקר, נניח ארדואינו, ונורית LED אחת מרוחקת שאתם צריכים לשלוט בה. לכמה חוטי חשמל תזדקקו כדי לחבר ביניהם? התשובה היא, כמובן, שניים: אחד לאספקת (או אי-אספקת) מתח, והשני ל-Ground. לא, זו לא היתה החידה, רק ההקדמה. החידה היא: לכמה חוטים תזדקקו אם במקום נורית אחת תצטרכו לשלוט בשתיים?

התשובה האינטואיטיבית היא שלושה: שניים למתח ואחד משותף ל-Ground (או להיפך). אבל אם היישום הספציפי אינו מצריך הפעלה של שתי הנוריות בו-זמנית, אפשר להסתפק בשניים! בואו ונראה איך…

נורית LED, כפי שמרמזים ראשי התיבות שלה Light Emitting Diode, היא קודם כל דיודה. כלומר, אם נחבר אותה "הפוך" (הרגל הקצרה לפלוס והארוכה ל-Ground), לא יקרה לה כלום – פשוט לא יעבור זרם במעגל והיא לא תאיר. כל זה בהנחה, כמובן, שאנחנו עובדים במתחים וזרמים נמוכים.

פתרון החידה מנצל את העובדה הזו, והוא מבוסס על חיבור במקביל של שתי נוריות LED למקור המתח, כשאחת מהן הפוכה. כשהמתח הוא בכיוון אחד, אחת הנוריות תדלוק כרגיל, ואילו השניה תתפקד כדיודה פשוטה ותישאר כבויה. אם נהפוך את כיוון המתח, הנוריות יתחלפו בתפקידים – ואם לא נפעיל כל מתח, שתי הנוריות יהיו כבויות! הנה החיווט ואחריו קוד ההדגמה התואם עבור ארדואינו:

// 2-Wire 2-LED control
void setup() {
  pinMode(7, OUTPUT);
  pinMode(8, OUTPUT);
}

void setPins(int v1, int v2) {
  digitalWrite(7, v1);
  digitalWrite(8, v2);
}

void loop() {
  setPins(HIGH, LOW); delay(300);
  setPins(LOW, HIGH); delay(300);
  setPins(LOW, LOW); delay(300);
}

אפרופו, אפשר לדמות הדלקה בו-זמנית של שתי הנורות באמצעות החלפה מהירה של כיוון המתח, אלא שיש לכך מחיר בעוצמת ההארה.

ועכשיו, המשך החידה (למתקדמים): אם אנחנו יכולים לשלוט בשתי נוריות LED באמצעות שני חוטים בלבד, בכמה נוריות נוכל לשלוט באמצעות 3, 4 או N חוטים? את התשובה המפורטת והמעניינת אציג בפוסט ההמשך. מי שלא יכול לחכות עד אז מוזמן לעיין בספר החינמי Compiled Tips 'N Tricks Guide של חברת Microchip (אם כי רובו טכני ולא רלוונטי למתחילים – ראו הוזהרתם).

הערה אדמיניסטרטיבית: הוספתי לפוסטים, למטה, אופציה לתיוג ברשתות חברתיות. אם זה מעצבן אתכם, או מוצא חן בעיניכם, או לא עובד לכם כמו שצריך – הגיבו בכיף.