Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Küsi MAKE: LED valgusandurina

Küsi MAKE on iganädalane veerg, kus vastame lugeja küsimustele nagu teie. Kirjutage need aadressile [kaitstud e-posti aadressile] või jätke meile Twitteris rida. Me ei saa oodata, et lahendada teie conundrume!

Selle nädala küsimus pärineb Kevinilt:

Ma kuulsin, et saate kasutada valgusandurina LED-i. Kuidas?

Valgusdioodid on dioodid, mis on häälestatud spetsiaalselt valgust kiirgama ja pakitud läbipaistvatesse ümbristesse. Fotodiood on sisuliselt sama, kuid tundlik laiema valguslainepikkuste vahemiku suhtes. Teema väga informatiivsest Wikipedia lehest:

Näiteks roheline LED on tundlik sinise valguse ja rohelise valguse suhtes, kuid mitte kollase või punase valguse suhtes. Lisaks saab LED sellises ahelas multipleksida nii, et seda saab kasutada nii valguse emissiooniks kui ka erinevatel aegadel. Dietz et al., Esitatakse skeem selle multipleksimise rakendamiseks:

  • Valgusdiood on ühendatud kahe kahesuunalise CMOS I / O-tihvtiga mikrokontrolleril (või I / O-siiniga mikroprotsessor).
  • Valguse väljastamiseks on mõlemad I / O-tihvtid seatud väljundrežiimile ja LED-i juhitakse vooluga ettepoole, mille tulemuseks on vool läbi LED-i ja valgust.
  • Välisvalgustuse tuvastamiseks:
    • I / O-tihvtid on seatud väljundrežiimile ja diood juhitakse vastupidises suunas, nii et diood inhibeerib voolu ja laetud LED-i kondensaator on laetud.
    • I / O-tihvtid on seatud suure impedantsi CMOS sisendrežiimile.
    • Diood lekib voolu kiirusega, mis on proportsionaalne sissetuleva valgusega, kuna intsidentide fotonid põhjustavad elektronide hüppe üle ribalaiuse.
    • Mõõdetakse aega, mis kulub selle lekkevoolu LED-i iseloomuliku kondensaatori tühjendamiseks, ja see on pöördvõrdeline sissetuleva valgusega.

Ära karda ülaltoodud elektroonikatermineid, see on tegelikult üsna lihtne. Arduino on oma saidil näide, mis näitab, et LED on ühendatud ühest digitaalsest pinast teise 100 oomi takisti kaudu. Osa koodist ütleb LED-ile, et see süttib, ja osa sellest pöörab voolu ja ütleb endisele jõuülekandele, et lugeda dioodi praegust lekkimist, mis muutub ruumi valguse hulga suhtes.

Siin on lühike video, mis näitab punaste valgusdioodide võrku, mida kasutatakse ka fotodioodidena (ka foto eespool). Provolot proovis seda ka edukalt (ja lähtekoodi). Mets M. Mims III kasutab seda tehnikat, et tunda päikesekuju jaoks spetsiifilisi valguse lainepikkusi.

Kas olete töötanud LEDidega fotodioodidena? Jagage oma kommentaarides oma projekti, video või nõuandeid!

Selle nädala Ask MAKE on sponsoreerinud Jameco Electronics.

Osa

Jätnud Kommentaari