Фотодиод: как использовать этот электронный компонент с Arduino

ФОТОДИОД

Un фотодиод является электронный компонент Он производит фототок при воздействии света. Фотодиоды используются в фотогальванических солнечных элементах и ​​линейных фотодетекторах, датчиках, используемых для обнаружения световых сигналов, таких как оптические сигналы или радиоволны. Фотодиоды также используются в неэлектрических приложениях, таких как фотолитография, в которой используются маленькие зеркала для рисования узоров на пластинах.

В фотоэлектрические солнечные батареи, наиболее распространенный тип фотодиода сделан из кремния. Существуют также фотодиоды из других материалов, таких как арсенид галлия (GaAs), фосфид индия (InP) и нитрид галлия (GaN). Эти разные материалы имеют разные свойства, которые делают их подходящими для конкретных применений. Фотодиоды обычно изготавливаются путем легирования полупроводникового материала избытком носителей. Избыточные электроны или дырки появляются из-за легирующих добавок, добавляемых в процессе производства. Кроме того, он внутренне прост, с p-n переходом, одна сторона которого заряжена положительно, а другая отрицательно. Когда свет попадает на диод, он заставляет электроны течь к положительной стороне, а дырки — к отрицательной. Это заряжает диод, создавая фототок, который вытекает из диода в цепь.

Как это работает?

Фотодиод — это электронный компонент, который преобразует свет в электрические сигналы. Он используется в цифровых камерах и других устройствах, таких как микроскопы и телескопы.
Я имею в виду, работает путем преобразования фотонов в электроны в результате процесса, называемого фотоэффектом. Каждый фотон света имеет энергию, которая вызывает высвобождение электронов из фотодиода. Эти электроны собираются в конденсаторе, создавая электрический сигнал, пропорциональный фотонам света, обнаруженным фотодиодом. Фотодиоды обычно изготавливаются из полупроводникового материала, такого как кремний, арсенид галлия или материалы III-V. Фотодиоды также могут быть изготовлены из других материалов, таких как германий или фосфид индия, но эти материалы менее распространены, чем кремний и арсенид галлия.

Фотодиоды можно использовать для обнаружения света с длиной волны от видимый свет (400-700 нм) в инфракрасный (1-3 мкм). Однако из-за ограничений полос поглощения кремния обнаружение длинноволнового инфракрасного излучения (> 4 мкм) для фотодиодов затруднено. Кроме того, мощные лазеры могут повредить кремниевые датчики из-за быстрого нагрева в результате лазерного освещения.

Применение фотодиодов

Фотодиод отличается от сопротивление LDR, то есть фоторезисторы или светочувствительные резисторы. В случае с фотодиодом он гораздо быстрее по времени отклика, что открывает новые способы его использования:

  • Для цепей быстрого реагирования на изменения в темноте или освещении.
  • CD-плееры для лазерного чтения.
  • оптические чипы.
  • Для оптоволоконных соединений.
  • И т.д.

Как видите, применение фотодиода широкое, и его отклик лучше, чем у LDR-резистора. Следовательно, существует множество приложений, в которых LDR не подходит, а фотодиод подходит.

Интеграция с Ардуино

Arduino IDE, типы данных, программирование

интегрировать фотодиод с платой Arduino, это просто вопрос правильного подключения компонента и написания кода. Здесь я покажу вам пример, хотя вы можете его модифицировать и создавать нужные вам проекты. Что касается подключения, то оно очень простое, в данном случае мы собираемся использовать вход A1, то есть аналоговый, но вы можете использовать любой другой аналоговый, если хотите. А другой контакт фотодиода будет подключен к GND.

Если вы собираетесь использовать модуль с фотодиодом, который тоже есть, то подключение будет другим. И это будет варьироваться в зависимости от типа приобретенного вами модуля, но обычно это тоже не очень сложно.

Что касается кода, то он следующий, простой простой фрагмент для измерить интенсивность света с фотодиодом:

void setup()
{
Serial.begin(9600);
Serial.print();
}

void loop ()
{
int lightsensor = analogRead(A1);
float voltage = lightsensor * (5.0 / 1023.0);
Serial.print(voltage);
Serial.println();
delay(2000);
}


Будьте первым, чтобы комментировать

Оставьте свой комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные для заполнения поля помечены *

*

*

  1. Ответственный за данные: Мигель Анхель Гатон
  2. Назначение данных: контроль спама, управление комментариями.
  3. Легитимация: ваше согласие
  4. Передача данных: данные не будут переданы третьим лицам, кроме как по закону.
  5. Хранение данных: база данных, размещенная в Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: в любое время вы можете ограничить, восстановить и удалить свою информацию.