LED ในระบบฝังตัว

A+ A-

ไดโอดเปล่งแสง (LED) เป็นสองนำอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แหล่งกำเนิดแสงที่ใช้สำหรับการแสดงสถานะของการส่งออกโดยการทำให้มันเปิดหรือปิด นักออกแบบระบบฝังตัวจะต้องเข้าใจวิธีการทำงานกับไฟ LED มากกว่าวิธีการที่พวกเขาจะทำ การรักษาด้วยมุมมองนี้เราจะพูดถึงในบทความนี้การเชื่อมต่อขาของ LED, การทำงานของพวกเขาและวิธีการติดต่อกับพวกเขาด้วยไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์

ไฟ LED คืออะไร แต่ไดโอด AP-N ชุมซึ่งเปล่งแสงเมื่อให้กับแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้นวิธีการที่ไม่ได้เปล่งแสง? เมื่อมีการใช้ไฟฟ้าเพื่อนำไปสู่​​ของไฟ LED มันบังคับอิเล็กตรอน recombine มีรูอิเล็กตรอนภายในเครื่องเปล่งพลังงานในรูปของโฟตอน ผลกระทบของการใช้พลังงานเปล่งแสงในรูปแบบของโฟตอนนี้เรียกว่า electroluminescence สีของแสงจะถูกกำหนดโดยช่องว่างวงพลังงานของสารกึ่งตัวนำที่สอดคล้องกับการใช้พลังงานของโฟตอน

ไฟ LED ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสมเพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง มิฉะนั้น LED อาจได้รับความเสียหาย โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้ไว้กับ LED รูปต่อไปนี้แสดงให้เห็นส่วนประกอบของไฟ LED

เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลัง LED

ไฟ LED มีชิปของวัสดุกึ่งตัวนำเจือด้วยสิ่งสกปรกที่จะสร้างทางแยก PN ปัจจุบันกระแสได้อย่างง่ายดายจาก P-ด้าน (ขั้วบวก) เพื่อ n-ด้าน (แคโทด) ผ่านทางแยก แต่ไม่ได้อยู่ในทิศทางตรงกันข้าม

เมื่ออิเล็กตรอนตรงตามหลุมก็ตกอยู่ในระดับพลังงานที่ลดลงและพลังงานออกมาในรูปแบบของโฟตอน ความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาขึ้นอยู่กับพลังงานวงช่องว่างของวัสดุที่ขึ้นรูปแยก PN วัสดุที่ใช้สำหรับทำให้มีช่องว่างวงโดยตรงกับพลังงานที่สอดคล้องกับแสงอินฟราเรดใกล้ที่มองเห็นหรือใกล้รังสีอัลตราไวโอเลต

ส่วนประกอบของไฟ LED

ไฟ LED มักจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวชนิดเอ็นกับขั้วไฟฟ้าที่แนบมากับชั้น P-ชนิดวางลงบนพื้นผิวของมัน พื้นผิวไพลินจะถูกใช้สำหรับไฟ LED เชิงพาณิชย์จำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งกาน / InGaN

สกัดแสงไฟ LED เป็นสิ่งสำคัญของการผลิตไฟ LED ไฟมากจะสะท้อนให้เห็นกลับเข้ามาในวัสดุที่อินเตอร์เฟซที่พื้นผิววัสดุ / อากาศถ้าดัชนีหักเหของวัสดุที่มีสูงมาก

ที่มา: วิกิพีเดีย

ที่มา: วิกิพีเดีย

การทำงานของไฟ LED

ดูดซึมพลังงานแสงสามารถแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าของสัดส่วนโดยแยก PN กระบวนการเดียวกันจะถูกกลับรายการที่นี่ นั่นคือทางแยก PN ฉายแสงเมื่อได้รับแหล่งจ่ายไฟ

ในข้างหน้าแยกอคติ PN ผู้ให้บริการค่าใช้จ่ายรวมตัวเป็นอิเล็กตรอนข้ามจาก N-ภูมิภาคและ recombine มีรูที่มีอยู่ใน P-ภูมิภาค ในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์, อิเล็กตรอนอิสระที่มีอยู่ในวงการนำของระดับพลังงานในขณะที่หลุมที่มีอยู่ในวงพลังงาน V​​alence ดังนั้นระดับพลังงานของหลุมจะน้อยกว่าระดับพลังงานของอิเล็กตรอน บางส่วนของพลังงานที่จะต้องมีการกระจายไปในเพื่อ recombine อิเล็กตรอนและหลุม พลังงานนี้ถูกปล่อยออกมาในรูปแบบของความร้อนและแสง

พลังงานจะกระจายไปในรูปของความร้อนโดยอิเล็กตรอนภายในซิลิคอนและเจอร์เมเนียมไดโอด แต่ในแกลเลียมอา-ฟอสฟอรัส (Gaasp) และแกลเลียมฟอสฟอรัส (GAP) อุปกรณ์กึ่งตัวนำอิเล็กตรอนกระจายพลังงานจากโฟตอนเปล่งและนั่นคือสิ่งที่ทำให้ไฟ LED พิเศษ

เมื่อแยกเป็นลำเอียงกลับไม่มีแสงไฟจะมีการผลิตโดยไฟ LED และในบางกรณีก็อาจทำให้อุปกรณ์เสียหายเช่นกัน

LED_Work3

การใช้งานของหลอดไฟ LED

การใช้งานของหลอดไฟ LED

การใช้งานของหลอดไฟ LED

ก่อนที่คุณจะติดต่อ LED

วิศวกรออกแบบต้องใช้จุดต่อไปนี้เข้าสู่การพิจารณาในขณะที่การเชื่อมต่อไฟ LED ในระบบฝังตัว

ขั้วไฟฟ้า - เช่นเดียวกับไดโอดทั้งหมดไหลของกระแสได้อย่างง่ายดายจาก P-ประเภทวัสดุชนิดเอ็น อย่างไรก็ตามยังไม่มีการไหลของกระแสและไม่มีแสงถูกปล่อยออกมาถ้าแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีให้ในทิศทางตรงกันข้าม ถ้าแรงดันย้อนกลับเติบโตมีขนาดใหญ่พอที่จะเกินแรงดันไฟฟ้าเสียที่ไหลของกระแสไฟ LED ขนาดใหญ่และอาจได้รับความเสียหาย ดังนั้นขั้วไฟฟ้าที่มีบทบาทสำคัญในขณะที่การเชื่อมต่อไฟ LED ในระบบฝังตัว

แหล่งพลังงาน - ลักษณะปัจจุบันแรงดันของ LED จะคล้ายกับไดโอดอื่น ๆ ปัจจุบันขึ้นอยู่กับชี้แจงเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่ามีการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในแรงดันไฟฟ้าที่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในปัจจุบัน ถ้าแรงดันไฟฟ้าที่จัดไว้ให้สูงกว่าแรงดันไฟ LED ไปข้างหน้าตามจำนวนเงินที่มีขนาดเล็กให้คะแนนปัจจุบันอาจจะเกินจำนวนมากอาจทำให้เกิดความเสียหายหรือทำลายไฟ LED การแก้ปัญหาโดยทั่วไปคือการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่คงที่ในปัจจุบันเพื่อเก็บในปัจจุบันด้านล่างพิกัดกระแสไฟ LED สูงสุด เนื่องจากส่วนใหญ่แหล่งพลังงานที่พบบ่อย (แบตเตอรี่ไฟ) เป็นแหล่งที่คงที่แรงดันไฟ LED ติดตั้งส่วนใหญ่จะต้องมีตัวแปลงพลังงานอย่างน้อยตัวต้านทานกระแส จำกัด

LED อินเตอร์เฟซ

จะขับ LED มีสองวิธีการเชื่อมต่อ พวกเขามีดังนี้:

การเชื่อมต่อใช้งาน LED สูง - เชื่อมต่อขั้วลบของ LED กับพื้น เชื่อมต่อขั้วบวกของ LED กับขาพอร์ต 8051 ผ่านตัวต้านทาน จำกัด กระแส วิธีนี้ต้องใช้ 8051 แหล่งที่มาจำนวนมากในปัจจุบันจำเป็นโดย LED คือประมาณ 20 มิลลิแอมป์ แต่ 8051 จะไม่สามารถจัดหาปัจจุบันกว่า 2 mA ซึ่งจะทำให้ไฟ LED เรืองแสงสลัวมาก LED_High_Low

ใช้งานการเชื่อมต่อต่ำ LED - เชื่อมต่อขั้วบวกของ LED เพื่อ VCC ผ่านตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบัน เชื่อมต่อขั้วลบของนำไปสู่​​ขาท่าเรือ 8051. วิธีนี้ต้องใช้ 8051 จะจมลงไปเป็นจำนวนมากในปัจจุบันจำเป็นโดยไฟ LED คือประมาณ 20 มิลลิแอมป์ แต่ 8051 สามารถจมกระแสใหญ่และด้วยเหตุนี้มันทำให้ไฟ LED เรืองแสงที่สว่าง

ทุกไมโครคอนโทรลเลอร์มีความสามารถจมปัจจุบันดีกว่าความสามารถในการจัดหาในปัจจุบัน แผนภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าคุณสามารถอินเตอร์เฟซ LED ในระบบฝังตัว:

C รหัสสำหรับทำให้อินเตอร์เฟซ

คุณสามารถใช้โปรแกรม C ต่อไปนี้เพื่อแฟลช LED เชื่อมต่อกับขาพอร์ตใด ๆ ในอัตรา 500 มิลลิวินาที (การเชื่อมต่อไฟ LED ที่ใช้งานต่ำ)


#includes // รวมทั้งที่อยู่ SFRs ทั้งหมด
SBIT นำ P1 = ^ 0; / * บิตเดียวชนิดข้อมูลการประกาศที่จะประกาศขาพอร์ตเดียวให้กับผู้ใช้กำหนดตัวแปรชื่อเป็น "นำ" * /
ความล่าช้าเป็นโมฆะ (นิรนามถ่าน); // การประกาศฟังก์ชันของความล่าช้า
หลัก()
{
ในขณะที่ (1) // ลพบุรีอนันต์ไม่เคยล้มเหลวเพราะ 1 เป็นค่าคงที่
// ค่าที่ไม่ใช่ศูนย์; มันจะหมุนเพียบ
{
นำ = 0; // นำ P1 = ^ 0 = 0, LED ได้รับในตำแหน่ง
ความล่าช้า (500); // เรียกใช้ฟังก์ชันล่าช้ารอถึง 550 มิลลิวินาที
นำ = 1; // นำ P1 = ^ 0 = 1, LED ได้รับออกตำแหน่ง
ความล่าช้า (500); // การทำงานล่าช้า
}
}
เป็นโมฆะล่าช้า (นิรนามถ่าน i) // นิยามฟังก์ชันล่าช้า
{
J int ไม่ได้ลงนาม;
สำหรับ (; i> 0; I-) / * ในความล่าช้าดังกล่าวข้างต้นเรียกฟังก์ชั่นการมีหนึ่ง
คุ้มค่า "ฉัน" ตัวแปรได้รับมอบหมายให้เป็นค่าที่ * /
สำหรับ (J = 0; J <124; J ++); // มันจะหมุน 124 ครั้งมีตัวเอง }

Ads

หุ้น

เมื่อเร็ว ๆ นี้

ทางเลือกที่ดีที่สุดอูบุนตูที่มองหาถ้าคุณเป็นคนรักของลินุกซ์

ขอเริ่มต้นโดยได้รับคุ้นเคยกับบางสิ่งบางอย่าง; พื้นฐาน แต่บิ...

วิธีการเพิ่มลายเซ็นใน Gmail กล่องขาเข้า - เพิ่มลายเซ็นของ Google ใน Gmail

กล่องขาเข้าโดย Google เป็นหนึ่งในสิ่งที่ดีที่สุดของ Google ...

Weekly Tech News: Nokia, Google และนินเทน

สวัสดีครับทุกคนก็ศุกร์ 3 มีนาคมและเช่นเดียวเสมอเรากลับมาพร้...

โครงการ Pi ราสเบอร์รี่สำหรับมือใหม่ - คุณสามารถทำอะไรกับราสเบอร์รี่ Pi

ราสเบอร์รี่ Pi เป็นชุดของพลังงานต่ำคอมพิวเตอร์บอร์ดเดียวที่...

VPN ที่ดีที่สุดสำหรับ Android 2017 - วิธีการใช้ VPN ใน Android

ไปเป็นวันเมื่อ VPNs เพียงสำหรับเทคโนโลยี savvies และแฮกเกอร...

ความคิดเห็น