Photodiode: jinsi ya kutumia sehemu hii ya elektroniki na Arduino

PICHA

Un pichadiodi ni sehemu ya elektroniki ambayo hutoa mkondo wa picha inapofunuliwa na mwanga. Pichadiodi hutumiwa katika seli za jua za voltaic na katika vitambuzi vya picha laini, vitambuzi vinavyotumika kutambua mawimbi ya mwanga, kama vile mawimbi ya macho au mawimbi ya redio. Pichadiodi pia hutumika katika programu zisizo za umeme, kama vile upigaji picha, ambao hutumia vioo vidogo kuchora ruwaza kwenye kaki.

Katika seli za jua za photovoltaic, aina ya kawaida ya photodiode ni ya silicon. Pia kuna fotodiodi zilizotengenezwa kwa nyenzo nyingine, kama vile gallium arsenide (GaAs), indium phosfidi (InP), na gallium nitride (GaN). Nyenzo hizi tofauti zina mali tofauti ambazo zinawafanya kuwa wanafaa kwa matumizi maalum. Pichadiodes kawaida hufanywa kwa kutumia vifaa vya semiconductor na ziada ya flygbolag. Elektroni au mashimo ya ziada hutoka kwa mawakala wa doping walioongezwa wakati wa mchakato wa utengenezaji. Zaidi ya hayo, ni rahisi ndani, na makutano ya pn ambapo upande mmoja una chaji chanya na mwingine hasi. Wakati mwanga unapiga diode, husababisha elektroni kutiririka kwa upande mzuri na mashimo kutiririka kwa hasi. Hii huchaji diode, na kuunda mkondo wa picha unaotoka kwenye diode hadi kwenye mzunguko.

Jinsi gani kazi?

Photodiode ni sehemu ya elektroniki inayobadilisha mwanga kuwa ishara za umeme. Inatumika katika kamera za kidijitali na vifaa vingine kama vile darubini na darubini.
Namaanisha hufanya kazi kwa kubadilisha fotoni kuwa elektroni kupitia mchakato unaoitwa athari ya picha. Kila photon ya mwanga ina nishati, ambayo husababisha elektroni kutolewa kutoka kwa photodiode. Elektroni hizi hukusanywa kwenye capacitor, na kuunda ishara ya umeme sawia na fotoni za mwanga zinazogunduliwa na photodiode. Pichadiodi kwa kawaida hutengenezwa kutoka kwa nyenzo ya semiconductor kama vile silikoni, gallium arsenide, au vifaa vya III-V. Pichadiodi pia zinaweza kutengenezwa kutoka kwa nyenzo zingine kama vile germanium au indium fosfidi, lakini nyenzo hizi ni za kawaida kuliko silicon na gallium arsenide.

Photodiodes inaweza kutumika kugundua mwanga na urefu wa mawimbi kuanzia mwanga unaoonekana (400-700 nm) hadi infrared (1-3 μm). Hata hivyo, kutokana na mapungufu ya mikanda ya kunyonya ya silicon, kutambua kwa infrared ya muda mrefu (> 4 μm) ni vigumu kwa photodiodes. Zaidi ya hayo, leza zenye nguvu nyingi zinaweza kuharibu vitambuzi vya silicon kutokana na joto la haraka linalotokana na mwanga wa leza.

Maombi ya Photodiode

Photodiode ni tofauti na a upinzani LDR, yaani, photoresistors au resistors mwanga-nyeti. Kwa upande wa photodiode, ni haraka sana wakati wa kujibu, ambayo hufungua njia mpya za kuitumia:

  • Kwa miduara ya majibu ya haraka kwa mabadiliko ya giza au mwanga.
  • Vicheza CD kwa usomaji wa laser.
  • chips za macho.
  • Kwa viunganisho vya fiber optic.
  • Nk

Kama unaweza kuona, matumizi ya photodiode ni pana, na inafanya kazi vizuri zaidi kuliko upinzani wa LDR kwa majibu yake. Kwa hiyo, kuna maombi mengi ambapo LDR haitakuwa halali na photodiode ni.

Unganisha na Arduino

Arduino IDE, aina za data, programu

kuunganisha photodiode na bodi ya Arduino, ni suala la kuunganisha kijenzi vizuri na kuandika msimbo. Hapa nitakuonyesha mfano, ingawa unaweza kuirekebisha na kuunda miradi unayohitaji. Kuhusu uunganisho, ni rahisi sana, katika kesi hii tutatumia pembejeo ya A1, yaani, analog, lakini unaweza kutumia analog nyingine yoyote ikiwa unapenda. Na pini nyingine ya photodiode itaunganishwa na GND.

Ikiwa utatumia moduli na photodiode, ambayo pia ipo, uunganisho utakuwa tofauti. Na itatofautiana kulingana na aina ya moduli uliyonunua, lakini kwa kawaida sio ngumu sana.

Kuhusu nambari, ni ifuatayo, kijisehemu rahisi cha kupima kiwango cha mwanga na photodiode:

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);
}


Yaliyomo kwenye kifungu hicho yanazingatia kanuni zetu za maadili ya uhariri. Kuripoti kosa bonyeza hapa.

Kuwa wa kwanza kutoa maoni

Acha maoni yako

Anwani yako ya barua si kuchapishwa.

*

*

  1. Kuwajibika kwa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Kusudi la data: Kudhibiti SpAM, usimamizi wa maoni.
  3. Uhalali: Idhini yako
  4. Mawasiliano ya data: Takwimu hazitawasilishwa kwa watu wengine isipokuwa kwa wajibu wa kisheria.
  5. Uhifadhi wa data: Hifadhidata iliyohifadhiwa na Mitandao ya Occentus (EU)
  6. Haki: Wakati wowote unaweza kupunguza, kuokoa na kufuta habari yako.

Mtihani wa KiingerezaJaribu Kikatalanijaribio la Kihispania