第一节 多彩的 led 灯实验

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Henry
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第一节 多彩的 led 灯实验

帖子 Henry » 周二 8月 15, 2017 11:02 pm

一、 发光二极管介绍
1、 什么是发光二极管
发光二极管简称为 LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。
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图 1.1 各种颜色的发光二极管
它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为 LED。发光二极管与普通二极管一样是由 PN 结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从 P 区注入到 N 区的空穴和由 N 区注入到 P 区的电子,在 PN 结付近数微米内分别与 N 区的电子和 P 区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的的光波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

2、工作原理

发光二极管的反向击穿电压约 5V。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻 R 可用下列计算:

R=(E-VF)/I;

式中 E 为电源电压,VF 为 LED 的正向压降,I 为 LED 的一般工作电流。发光二极管的工作电压一般为 1.5~2.0V,其工作电流一般为 10~20MA。所以在 5V 的数字逻辑电路中,可使用 220 欧作为限流电阻。

3、Led 灯的内部结构与连线

发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应连接电源正极。有的发光二极管的引线一样长, 但管壳上有一凸起的小舌的引线是正极。如下图所示:
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图 1.2 发光二极管内部结构图
LED 灯有两种连线方法:当 led 灯的阳极通过限流电阻与板子上的数字 I/O 相连,数字口输出高电平时,led 导通,发光二极管发出亮光;数字口输出低电平时,led 截止,发光二极管熄灭。如图:
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图 1.3 发光二极管接线方法 1
当 led 灯的阴极与板子上的数字 I/O 口相连时,数字口输出高电平,led 截止,发光二极管熄灭; 数字口输出低电平,led 灯导通,发光二极管点亮。
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图 1.4 发光二极管接线方法 2
本实验选择了接线方法 1 连接发光二极管,将 220 欧电阻的一端插在Prototype Shield 扩展板上的第 8 个digital I/O 口,电阻的另一端插在面包板上,电阻和发光二极管通过导线相连,发光二极管的负端插在面包板上与 GND 相连。具体连接如图:
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图 1.5 发光二极管具体连线



简单的控制一个led 灯的闪烁实验

1、实验器件

■ Led 灯:1 个
■ 220 欧的电阻:1 个
■ 多彩面包板实验跳绳:若干

2、实验连线

按照图 1.5 将发光二极管连接到数字的第 10 引脚。这样我们就完成了实验的连线部分。

3、实验原理

先设置数字 10 引脚为高电平点亮 led 灯,然后延时 1S,接着设置数字 10 引脚为低电平熄灭 led 灯,再延时 1s。这样使 led 灯亮 1s、灭 1s,在视觉上就形成闪烁状态。如果想让
led 快速闪烁,可以将延时时间设置的小一些,但不能过小,过小的话人眼就识别不出来了, 看上去就像 led 灯一直在亮着;如果想让 led 慢一点闪烁,可以将延时时间设置的大一些, 但也不能过大,过大的话就没有闪烁效果了。

广告灯效果实验

1、实验器件

■ Led 灯:6 个

■ 220 欧的电阻:6 个

■ 多彩面包板实验眺线:若干

2、实验连线

然后按照二极管的接线方法,将六个 LED 灯依次接到数字 1~6 引脚上。如图:
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图 1.6 广告灯实验的接线

3、实验原理

在生活中我们经常会看到一些由各种颜色的 led 灯组成的广告牌,广告牌上各个位置上的 led 灯不断的亮灭的变化,就形成各种不同的效果。本节实验就是利用 led 灯编程模拟广告灯效果。

在程序中我们设置 led 灯亮灭的次序和时间,这样就可以组成不同的效果。样式一子程序:led 首先从左边的绿灯开始间隔 200ms 依次点亮六个 led 灯。灯闪烁子程序:六个 led
灯首先全部点亮,接着延时 200ms 最后六个 led 灯全部熄灭,这个过程循环两次就实现了闪烁的效果。
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chenshi
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Re: 第一节 多彩的 led 灯实验

帖子 chenshi » 周四 8月 17, 2017 9:06 pm

好详细

cherry
网站管理员
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注册时间: 周二 8月 15, 2017 8:55 pm

Re: 第一节 多彩的 led 灯实验

帖子 cherry » 周四 8月 17, 2017 9:52 pm

👍欢迎欢迎,大家共同分享收获

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Henry
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Re: 第一节 多彩的 led 灯实验

帖子 Henry » 周五 8月 18, 2017 7:48 am

chenshi 写了:
周四 8月 17, 2017 9:06 pm
好详细
嗯嗯,有空看一看,有印象,学习的时候懂得快。

chenshi
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Re: 第一节 多彩的 led 灯实验

帖子 chenshi » 周二 10月 03, 2017 9:20 pm

您们负责教授编程,我负责多吸引一点人来

chenshi
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Re: 第一节 多彩的 led 灯实验

帖子 chenshi » 周一 10月 16, 2017 9:38 pm

昨天我成功的攻破了mp3转化成wav的难关,用的autacity :) :)

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