. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
LED sensor
8. listopadu 2008 | Pandatron | LED sensor | Komentářů: 32  

LED sensor

O tom že se dá jediná svítivá LED využít jak k indikaci, tak i jako světelné čidlo se můžete přesvědčit v následující konstrukci.

Neobyčejné využití obyčejné LED v nočním světélku, i tak by se dala nazvat následující konstrukce. Je zde totiž použita jediná LED jak k detekci okolního světla, tak i k samotnému svícení a indikaci.

Je známo, že v podstatě každý PN přechod přístupný světlu má fotovoltaické vlastnosti, jestliže šířka zakázaného pásu polovodičového materiálu, ze kterého je vyroben, umožní zpracovat alespoň část spektra dopadajícího světla. Jelikož dioda LED není nic jiného než obyčejný PN přechod, platí zde toto pravidlo zrovna tak. Navíc pouzdro LED přímo směruje dopadající světlo na PN přechod a zároveň tvoří barevný filtr.

Znamená to tedy, že pokud je LED osvětlena, chová se jako malý solární článek a na svých pinech vytváří napětí. Toto napětí může být bez zátěže až na úrovni jmenovitého napětí diody. Bohužel pro lineární nárůst napětí v závislosti na světle může být taková dioda zatížena odporem zhruba 2MOhmy a zkratový proud u klasických diod nedosahuje ani jedné mikroampéry.


Obr. 1: Fotovoltaický jev u LED

Zapojení:
Na následujícím obrázku je schéma zapojení LED sensoru.


Obr. 2: Schéma zapojení

Základem zapojení je procesor PIC12F629 (nebo 675) doplněný o blokovací kondenzátor C1. Na svých pinech GP0 a GP1 (po úpravě programu je možné použít i libovolné jiné piny) je přes rezistor R1 připojena klasická LED libovolné barvy a velikosti (ne Luxeon). Pro správnou funkci je dobrá například červená či zelená LED s čirým pouzdrem, avšak je možné použít i řadu jiných LED a to i s barevným pouzdrem. Tato LED je využita k měření intenzity okolního světla a v případě jeho nízké intenzity je na dobu 1s následně rozsvícena. Poté je zhasnuta a opět se pomocí ní testuje intenzita okolního světla. K samotné detekci není používán AD převodník ani interní komparátor, takže je možné použít libovolné I/O piny libovolného mikroprocesoru.

Zapojení je možné sestavit na následující jednostranné desce s plošnými spoji.


Obr. 3: Rozmístění součástek
 
Obr. 4: Plošný spoj (pro originál 600dpi klikněte)

Ovládací program:
Vlastní program je poměrně jednoduchý a je ke stažení na konci článku.

Nejprve se oba piny s LED nastaví jako výstupní a přiřadí se jim hodnoty: GP0 = L, GP1 = H. Tedy opačné než je zapojena LED a ta tím pádem nesvítí. Poté se pin GP1 nastaví jako vstupní a začne se testovat jeho stav. Je-li pin v logickém stavu H dobu delší, než je naprogramovaná konstanta, je stav vyhodnocen jako nízké osvětlení. Klesne-li však napětí na tomto pinu dříve než vyprší časovač, je stav vyhodnocen jako světlo.

Zde jsou programovací pojistky:


Obr. 5: Programovací pojistky

Závěr:
Zapojení bylo sestaveno a naprogramováno na kontaktním poli.


Obr. 6: Sestavení zapojení na kontaktním poli

Na následujícím videu je zachycena samotná funkce zařízení. LED v klidu a nízké intenzitě okolního světla svítí, po zvýšení intenzity osvětlení zhasne.

Stáhněte si prosím Flash Player pro přehrávání videí.
ledsensor_vid.flv 15s & 1MB

Takto připojená LED na dva piny procesoru lze snadno použít i na řadu dalších aplikací. Na internetu lze nalézt spoustu zapojení využívajících fotovoltaický jev u LED například v malých robotech na sledování okolního prostoru. Je také možné použít takto zapojenou LED pro obousměrný přenos dat mezi dvěma zařízeními (viz. link dole) a podobně.

Seznam součástek
R1             100R
C1             100n
IO1            PIC12F629 / 675
D1             libovolná LED

Odkazy & Download:
Firmware pro procesor -
ledsensor.zip

Fotovoltaický jev u diod LED - http://www.volny.cz/diody/html/d.html
Fotovoltaický jev u LED (Wiki) - http://en.wikipedia.org/wiki/LEDs_as_Photodiode_Light_Sensors
Obousměrný přenos dat pomocí jediné LED - http://www.merl.com/reports/docs/TR2003-35.pdf
250Mbit obousměrný přenos dat pomocí dvoubarevné LED - http://www.tytlabs.co.jp/english/review/rev402epdf/e402_018yonemura.pdf







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (32):

Zobrazit starší 30 dnů (32)...

host
32. Dne 19. 12. 2010 v 20:38 zaslal host
Bez titulku
nemohl by nekdo trosku upravit program aby se dal pripojit na GPIO,2 tranzistor ktery bude fungovat jako vykonovy OUT?
dik


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
Anténa 2J010 - 900/1800/2400MHz
Anténa 900/1800/2400MHz, 90° s konektorem SMA
Skladem od 83 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007