Spørg MAKE: LED som lyssensor - 💡 Fix My Ideas

Spørg MAKE: LED som lyssensor

Spørg MAKE: LED som lyssensor


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Spørg MAKE er en ugentlig kolonne, hvor vi besvarer læserens spørgsmål, som din. Skriv dem ind i [email protected] eller slip os en linje på Twitter. Vi kan ikke vente med at tackle jeres conundrums!

Denne uges spørgsmål kommer fra Kevin:

Jeg hørte, at du kan bruge en LED som lyssensor. Hvordan?

LED'er er dioder indstillet specielt til at udstråle lys og emballeres i gennemskinnelige kabinetter. En fotodiode er stort set den samme, men følsom over for et bredere udvalg af lysbølgelængder. Fra den meget informative Wikipedia-side om emnet:

For eksempel vil en grøn LED være følsom overfor blåt lys og til noget grønt lys, men ikke til gul eller rødt lys. Derudover kan LED'en multiplexeres i et sådant kredsløb, så det kan bruges til både lysemission og sensing på forskellige tidspunkter. I Dietz et al. Præsenteres en ordning for implementering af denne multipleksering:

  • En LED er forbundet til to tovejs CMOS I / O-ben på en mikrocontroller (eller en mikroprocessor med en I / O-bus).
  • For at udløse lys er begge I / O-stifter indstillet til udgangstilstand, og LED'en drives med strøm i fremadgående retning, hvilket resulterer i strøm gennem lysdioden og udslip af lys.
  • At detektere omgivende lys:
    • I / O-tappene er indstillet til udgangstilstand, og dioden drives i omvendt forspændingsretning, således at dioden hæmmer strømmen, og LED'ens iboende kondensator oplades.
    • I / O-stifterne er indstillet til CMOS-indgangsmodus med høj impedans.
    • Dioden lækker strøm med en hastighed, der er proportional med det indfaldende lys, da indfaldsfotoner forårsager elektroner at springe over båndgabet.
    • Den tid det tager for denne lækstrøm at aflade LED's iboende kondensator måles og er omvendt proportional med det indfaldende lys.

Vær ikke skræmt af elektronikbetingelserne ovenfor, det er faktisk ret simpelt. Arduino har et eksempel på deres hjemmeside, der viser en LED forbundet fra en digital pin til en anden gennem en 100 ohm modstand. En del af koden fortæller LED'en lyser, og en del af den vender om strømmen og fortæller den tidligere strømstang for at læse diodeens aktuelle lækage, som vil ændre sig i forhold til mængden af ​​omgivende lys i rummet.

Her er en kort video, der viser et rist af røde lysdioder, der også bruges som fotodioder (også billedet ovenfor). Provolot prøvede det også med succes (og kildekode). Forest M. Mims III bruger denne teknik til at fornemme specifikke bølgelængder af lys til solforskning på Hawaii.

Har du arbejdet med lysdioder som fotodioder? Del dit projekt, video eller tip med os i kommentarerne!

Denne uges Ask MAKE er sponsoreret af Jameco Electronics.



Du Kan Være Interesseret

Star Bust

Star Bust


Et nærmere udseende: Thanksgiving Etsy - Efterår Hæklet Mønster Sæt

Et nærmere udseende: Thanksgiving Etsy - Efterår Hæklet Mønster Sæt


Intersteller Visioner

Intersteller Visioner


Planeboat Memories

Planeboat Memories