Ζητήστε MAKE: LED ως αισθητήρα φωτός - 💡 Fix My Ideas

Ζητήστε MAKE: LED ως αισθητήρα φωτός

Ζητήστε MAKE: LED ως αισθητήρα φωτός


Συγγραφέας: Ethan Holmes, 2019

Ρωτήστε MAKE είναι μια εβδομαδιαία στήλη όπου απαντάμε στις ερωτήσεις του αναγνώστη, όπως και η δική σας. Γράψτε τα σε [προστατεύεται με ηλεκτρονικό ταχυδρομείο] ή αφήστε μας μια γραμμή στο Twitter. Δεν μπορούμε να περιμένουμε να αντιμετωπίσουμε τα αίνιγματά σας!

Η ερώτηση αυτής της εβδομάδας προέρχεται από τον Kevin:

Άκουσα ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα LED ως αισθητήρα φωτός. Πως?

Οι λυχνίες LED είναι συντονισμένες για να εκπέμπουν φως και να είναι συσκευασμένες σε ημιδιαφανή περιβλήματα. Μια φωτοδίοδο είναι ουσιαστικά το ίδιο πράγμα, αλλά ευαίσθητο σε μια ευρύτερη περιοχή φωτεινών μηκών κύματος. Από την πολύ ενημερωτική σελίδα Wikipedia για το θέμα:

Για παράδειγμα, μια πράσινη λυχνία LED θα είναι ευαίσθητη στο μπλε φως και σε κάποιο πράσινο φως, αλλά όχι στο κίτρινο ή στο κόκκινο φως. Επιπροσθέτως, η LED μπορεί να πολυπλέκεται σε ένα τέτοιο κύκλωμα, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για την εκπομπή φωτός όσο και για την ανίχνευση σε διαφορετικούς χρόνους. Στο Dietz et al., Παρουσιάζεται ένα σχήμα για την εφαρμογή αυτής της πολυπλεξίας:

  • Μια ενδεικτική λυχνία συνδέεται με δύο ακροδέκτες I / O CMOS διπλής κατεύθυνσης σε έναν μικροελεγκτή (ή έναν μικροεπεξεργαστή με δίαυλο I / O).
  • Για να εκπέμπει φως, και οι δύο ακροδέκτες εισόδου / εξόδου ρυθμίζονται στην κατάσταση εξόδου και η λυχνία LED οδηγείται με ρεύμα στην προς τα εμπρός κατεύθυνση, με αποτέλεσμα το ρεύμα μέσω του LED και εκπομπής φωτός.
  • Για να ανιχνεύσετε φως περιβάλλοντος:
    • Οι ακροδέκτες εισόδου / εξόδου ρυθμίζονται στην κατάσταση εξόδου και η δίοδος κινείται στην κατεύθυνση αντίθετης κατεύθυνσης, έτσι ώστε η δίοδος να εμποδίζει το ρεύμα και ο εγγενής πυκνωτής του LED να φορτίζεται.
    • Οι ακίδες εισόδου / εξόδου ρυθμίζονται σε κατάσταση εισαγωγής CMOS υψηλής σύνθετης αντίστασης.
    • Η δίοδος διαρρέει ρεύμα με ρυθμό ανάλογο προς το προσπίπτον φως, καθώς τα φωτόνια προσπίπτουν τα ηλεκτρόνια για να πηδήσουν στο διάκενο της ζώνης.
    • Ο χρόνος που χρειάζεται για το ρεύμα διαρροής για να εκφορτιστεί ο εγγενής πυκνωτής της LED μετριέται και είναι αντιστρόφως ανάλογος προς το προσπίπτον φως.

Μην εκφοβίζεστε από τους παραπάνω όρους ηλεκτρονικών, είναι πραγματικά πολύ απλό. Ο Arduino έχει ένα παράδειγμα στην τοποθεσία του που δείχνει ένα LED συνδεδεμένο από έναν ψηφιακό ακροδέκτη σε έναν άλλο μέσω μιας αντιστάσεως 100 ohm. Μέρος του κώδικα λέει ότι η λυχνία LED ανάβει και μέρος της αναστρέφει το ρεύμα και λέει στον πρώην ακροδέκτη τροφοδοσίας να διαβάσει την τρέχουσα διαρροή της διόδου, η οποία θα αλλάξει σε σχέση με την ποσότητα φωτός περιβάλλοντος στην αίθουσα.

Εδώ είναι ένα σύντομο βίντεο που δείχνει ένα πλέγμα από κόκκινα LED που χρησιμοποιούνται επίσης ως φωτοδίοδοι (επίσης φωτογραφία παραπάνω). Ο Provolot το δοκιμάστηκε επίσης, με επιτυχία (και πηγαίο κώδικα). Το δάσος M. Mims III χρησιμοποιεί αυτήν την τεχνική για να ανιχνεύσει συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός για την έρευνα στον ήλιο στη Χαβάη.

Έχετε εργαστεί με τις λυχνίες LED ως φωτοδίοδοι; Μοιραστείτε μαζί μας το έργο, το βίντεο ή τις συμβουλές σας στα σχόλια!

Αυτή την εβδομάδα το Ask MAKE έχει χρηματοδοτηθεί από την Jameco Electronics.



Μπορεί Να Σας Ενδιαφέρει

Ο Pop Up World του Juniper

Ο Pop Up World του Juniper


"Design For Hack" στην Ιατρική

"Design For Hack" στην Ιατρική


Παραγωγός: Samaira Mehta

Παραγωγός: Samaira Mehta


Μια πιο προσεκτική ματιά: Etsy Halloween - Bat στο καπέλο

Μια πιο προσεκτική ματιά: Etsy Halloween - Bat στο καπέλο