LED во встраиваемых системах

A+ A-

Светоизлучающий диод (LED) является источником света полупроводника устройство двухпроводной используется для индикации статуса выхода, сделав его включения или выключения. Встроенный разработчик системы должен понять, как работать со светодиодами, а не как они сделаны. Держа с этой точки зрения, мы обсудим в этой статье штифты подключения светодиодов, их функциональных возможностей, и как взаимодействовать с ними микропроцессоры и микроконтроллеры.

Светодиод не что иное, как ар-п перехода диода, который излучает свет при условии, с блоком питания. Итак, как же она излучает свет? При подаче напряжения к выводам светодиода, она заставляет электроны рекомбинируют с электронными отверстиями внутри устройства, излучающие энергию в виде фотонов. Этот эффект испускать энергию в виде фотонов называется электролюминесценции. Цвет света определяется энергией запрещенной зоны полупроводника, соответствующей энергии фотона.

Светодиоды требуют подходящий источник питания для того, чтобы нормально функционировать. В противном случае светодиод может быть поврежден. В общем случае напряжение постоянного тока подается на светодиод. На следующем рисунке показаны компоненты светодиода.

Технология позади LED

Светодиоды имеют чип полупроводникового материала, легированного примесями для создания р-п перехода. Ток течет легко из р-стороны (анод) в н-стороне (катод), через соединение, но не в обратном направлении.

Когда электрон встречает отверстие, он попадает в более низкий энергетический уровень и высвобождает энергию в виде фотона. Длина волны испускаемого света зависит от энергии запрещенной зоны материалов, образующих р-n перехода. Материалы, используемые для светодиодов имеют прямой запрещенной зоны с энергиями, соответствующими ближней инфракрасной области спектра, видимой или ближней ультрафиолетовым светом.

Компоненты LED

Светодиоды, как правило, построены на п-типа подложки, с электродом, прикрепленной к р-типа слоя, нанесенного на ее поверхность. Сапфировой подложки используется для многих коммерческих светодиодов, особенно GaN / InGaN.

Свет извлечения светодиодов является важным аспектом светодиодной продукции. Много света будет отражаться обратно в материал на поверхности раздела материал / воздух, если показатели преломления материала очень высоки.

Источник: Википедия

Источник: Википедия

Работа светодиодного дисплея

Поглощенная энергия света может быть преобразован в его пропорционального электрического тока электронно-дырочный переход. Тот же самый процесс здесь наоборот. То есть, дырочный переход излучает свет, когда он получает электропитание.

В смещения PN перехода вперед, носители заряда рекомбинируют, как электроны пересекают из N-области и рекомбинируют с дырками, существующими в Р-области. В полупроводниковом материале, свободные электроны присутствуют в зоне проводимости энергетических уровней, в то время как дырки присутствуют в валентной энергетической зоны. Следовательно, уровень энергии дырок будет меньше, чем энергетические уровни электронов. Некоторая часть энергии должна быть рассеяна, чтобы рекомбинируют электроны и дырки. Эта энергия выделяется в виде тепла и света.

Энергия рассеивается в виде тепла электронами внутри кремния и германия диодов. Но в галлий-арсенид-Фосфор (GaAsP) и галлий-Фосфор (ГПД) полупроводников, электроны рассеивают энергию, испуская фотоны, и именно то, что делает светодиоды особенным.

Когда узел смещен в обратном направлении, чтобы свет не будет производиться с помощью светодиодов, а в некоторых случаях это может привести к повреждению устройства, а также.

LED_Work3

Применение светодиодов

Применение светодиодов

Применение светодиодов

Прежде чем интерфейс светодиода

Инженер-конструктор должен принять следующие моменты во внимание при взаимодействии светодиодов во встраиваемых системах.

Электрическая Полярность - Как и в случае всех диодов, ток течет легко из р-типа к N-типа. Тем не менее, ток не течет и свет не излучается, если небольшое напряжение подается в обратном направлении. Если обратное напряжение становится достаточно большим, чтобы превысить напряжение пробоя, ток большой силы потоки, и светодиодный индикатор может быть поврежден. Таким образом, электрическая полярность играет важную роль во время взаимодействия светодиодов во встраиваемых системах.

Источники питания - вольт-амперные характеристика светодиода похож на другие диоды. Ток зависит экспоненциально от напряжения. Это означает, что небольшое изменение напряжения может привести к значительным изменениям тока. Если прилагаемая напряжение превышает падение напряжения светодиода на небольшую величину, текущий рейтинг может быть превышен на большую величину, потенциально повреждение или уничтожение светодиода. Типичное решение заключается в использовании постоянного тока источники питания для поддержания тока ниже максимального номинального тока светодиода. Так как большинство источников общей мощности (батареи, питание от сети) являются источниками постоянного напряжения, большинство светодиодных светильников должны включать в себя преобразователь питания, по меньшей мере, ограничивающего ток резистора.

LED Interfacing

Чтобы управлять светодиодом, существует два способа подключения. Они заключаются в следующем:

Active High LED Подключение - Подключите катод светодиода к земле. Подключите анод светодиода к порту штифтом 8051 через резистор для ограничения тока. Этот метод требует, чтобы 8051 источник огромного количества тока, необходимого светодиодом, т.е. около 20 мА. Но 8051 не способен сорсинга ток более 2 мА. Это заставит светодиод светиться очень тускло. LED_High_Low

Активный низкий LED Подключение - Подключите анод светодиода к VCC через резистор для ограничения тока. Подключите катод светодиода к порту штифтом 8051. Этот метод требует 8051 тонуть огромное количество тока, необходимого светодиодом, т.е. около 20 мА. Но 8051 может утонуть огромные токи и, следовательно, делает светодиод светиться ярче.

Каждый Микроконтроллер имеет лучшую нагрузочную способность затонуть по сравнению с текущей возможности сорсинга. Следующие диаграммы показывают, как могут взаимодействовать LED во встраиваемых системах:

C Код для LED Interfacing

Вы можете использовать следующую программу C мигать светодиод, подключенный к любому порту штифтом со скоростью 500 мс. (Активный низкий LED соединение)


#включает // Включает в себя все адреса SFRS
SBIT LED = P1 ^ 0; / * Один бит данных типа декларации объявить один вывод порта определенным пользователем переменной с именем, как "во главе" * /
недействительным задержку (без знака); // Объявление функции задержки
главный()
{
в то время как (1) // бесконечный LOP никогда не терпит неудачу, потому что 1 постоянна
// Ненулевое значение; она вращается бесконечно
{
во главе = 0; // Привели = P1 ^ 0 = 0, загорается светодиодный индикатор ON позиции
Задержка (500); // Функция задержки вызова, ожидания до 550 мс
во главе = 1; // Привели = P1 ^ 0 = 1, загорается светодиодный индикатор OFF положение
Задержка (500); // Функция задержки
}
}
недействительным задержку (неподписанные символ I) // определение функции задержки
{
неподписанных INT J;
для (;> 0; i-) / * в приведенной выше задержки вызова функции, имеющей один
Значение "я" переменной присваивается это значение * /
для (J = 0; J <124; j ++); // Она вращается 124 раз там себя. }

Ads

Поделиться

последний

Лучшие альтернативы Ubuntu искать, если вы Linux Lover

Давайте начнем знакомство с чем-то; простой, но немного не ...

Как добавить подпись в Gmail Входящие - Добавить подпись Google в Gmail

Входящие с помощью Google была одна из лучших вещей, которы...

Еженедельно Tech News: Nokia, Google и Nintendo

Привет всем, это Пятница, 3 марта, и так же, как всегда, мы...

Raspberry Pi Проекты для начинающих - Что вы можете сделать с Raspberry Pi

Raspberry Pi представляет собой серию малой мощности, одноп...

Лучший VPN для Android 2017 года - Как использовать VPN в Android

Прошли те дни, когда виртуальные частные сети были только д...

Комментарии