光电二极管:如何在 Arduino 中使用这个电子元件

光电二极管

Un 光电二极管电子零件 当暴露在光线下时会产生光电流。 光电二极管用于光伏太阳能电池和线性光电探测器,用于检测光信号(例如光信号或无线电波)的传感器。 光电二极管也用于非电气应用,例如光刻,它使用小镜子在晶片上绘制图案。

光伏太阳能电池,最常见的光电二极管类型是由硅制成的。 还有其他材料制成的光电二极管,例如砷化镓 (GaAs)、磷化铟 (InP) 和氮化镓 (GaN)。 这些不同的材料具有不同的特性,使其适用于特定的应用。 光电二极管通常是通过用过量的载流子掺杂半导体材料制成的。 多余的电子或空穴来自制造过程中添加的掺杂剂。 此外,它内部很简单,有一个 pn 结,一侧带正电,另一侧带负电。 当光照射到二极管时,它会导致电子流向正极,空穴流向负极。 这会为二极管充电,产生从二极管流出的光电流进入电路。

¿科莫相容于?

光电二极管是一种将光转换为电信号的电子元件。 它用于数码相机和其他设备,如显微镜和望远镜。
我的意思是, 通过将光子转换为电子来工作 通过称为光电效应的过程。 光的每个光子都有能量,这会导致电子从光电二极管中释放出来。 这些电子被收集在一个电容器中,产生一个与光电二极管检测到的光子成比例的电信号。 光电二极管通常由半导体材料制成,例如硅、砷化镓或 III-V 材料。 光电二极管也可以由其他材料制成,例如锗或磷化铟,但这些材料不如硅和砷化镓常见。

光电二极管可用于检测波长范围从 可见光 (400-700 nm) 到红外线 (1-3 μm). 然而,由于硅吸收带的限制,光电二极管难以检测长波红外(> 4 μm)。 此外,由于激光照射导致的快速加热,高功率激光会损坏硅传感器。

光电二极管应用

光电二极管不同于 抗性LDR,即光敏电阻或光敏电阻。 就光电二极管而言,它的响应时间要快得多,这开辟了使用它的新方法:

  • 用于对黑暗或照明变化的快速响应电路。
  • 用于激光阅读的 CD 播放器。
  • 光学芯片。
  • 用于光纤连接。
  • 等等

如您所见,光电二极管的应用范围很广,其响应性能优于 LDR 电阻器。 因此,在许多应用中,LDR 无效而光电二极管有效。

与 Arduino 集成

Arduino IDE、数据类型、编程

集成 带有 Arduino 板的光电二极管,只需正确连接组件并编写代码即可。 在这里,我将向您展示一个示例,尽管您可以修改它并创建您需要的项目。 至于连接,很简单,本例我们将使用A1输入,即模拟输入,但您可以根据需要使用任何其他模拟输入。 光电二极管的另一个引脚将连接到 GND。

如果您要使用带有光电二极管的模块,该模块也存在,则连接方式会有所不同。 它会根据您购买的模块类型而有所不同,但通常也不是很复杂。

至于代码,如下,一个简单的简单片段 测量光强度 与光电二极管:

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);
}


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