LED點陣模塊的感光屏設計
工作在感光模式下的LED被快速充電到+5 V(100~200μs)。第一步如圖3所示,電荷被二極管的內電容(通常為10~15 pF)所維持,然后,P1腳切換到高阻輸入模式(大約1015Ω的阻抗)。第二步,在反向偏置條件下,LED的可以等效為一個電容與一個電流源iR(φ)的并連,電流源中的電流為光電流,它隨光強φ而變化,如圖4所示,P1腳的漏電流iL(很小,通常為0.002 pA)與通過二極管的在正常的環境光下產生的50 pA典型光電流iR(φ)相比,可以忽略不計。本文引用地址:http://www.104case.com/article/169051.htm
經過分析后,可知Cr的放電過程可以用以下公式來表達:
式(2)表明vp1(t)隨時間t線性的減少到0,利用單片機的16位定時/計數器計時,每隔一段時間輪詢P1引腳輸入的邏輯電平vp1(t),直到變為邏輯“0”的門限電壓VTR(約2.2 V)為止。衰減時間Td(通常測得為μs級)與檢測到的光量成反比,由此,能夠計算出二極管的光電流iR(φ)。經分析,TD可以表示如下:
式中,NTCNT代表計數器計數的整數值,ftclk為計數器時鐘頻率,N。為縮放因子,fclk為主時鐘頻率。當接收到的光量增加的時候,Td減小,二極管放電加快;而當接收到的光量減少時,Td增加,二極管放電減慢。通過測量發光二極管的開和關的時間Td,能夠發現并補償環境光所導致的誤差。由ftclk即可測量Td,且可以通過選擇合適的Np來匹配單片機時鐘。
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