Chcę, aby diody LED szybko migały. (ponad 1000 mrugnięć / sek., im szybciej, tym lepiej)
Po pierwsze, jestem ciekawy, że popularne gotowe diody LED mogą migać z tak wysoką częstotliwością.
Arkusz danych LED, których obecnie używam, znajduje się tutaj . Nie mam pojęcia, jakie informacje powinienem zobaczyć w swoim celu. Lub możesz zasugerować mi inne produkty.
Po drugie, czy istnieje czujnik (fotorezystor itp.), Który ma tak dobrą rozdzielczość czasową do wykrywania szybko migających diod LED.
Moimi kandydatami są dwa: fotorezystor CdS i generator napięcia wrażliwego na światło . Znowu, w które informacje muszę zajrzeć?
ps Zadaję te pytania, ponieważ chcę zbudować systemy komunikacji w świetle widzialnym. Udało mi się sprawić, że diody LED migają 32 razy na sekundę. Ale poza tym nie mogę ustalić, czy to działa gołym okiem.
źródło
Odpowiedzi:
Aby kolejno rozpatrywać podsekcje:
Prawie każda dostępna dioda LED może działać przy znacznie wyższych częstotliwościach mrugania niż 1 KHz: białe diody LED lub inne, które wykorzystują wtórny luminofor, byłyby najwolniejsze, często zwieńczone w zakresie 1 do 5 MHz, podczas gdy standardowe standardowe półki podstawowe Diody LED (czerwona, niebieska, zielona, IR, UV itp.) Są zazwyczaj oceniane przy częstotliwości odcięcia od 10 do 50 MHz (fala sinusoidalna).
Częstotliwość odcięcia to maksymalna częstotliwość, przy której emisja światła spada do połowy początkowej intensywności. Niewiele arkuszy danych LED podaje częstotliwość odcięcia, ale czas narastania i opadania LED są bardziej powszechne - niestety nie dla konkretnego arkusza danych powiązanego z pytaniem.
W praktyce bezpieczne byłoby uzupełnienie o jedną dziesiątą częstotliwości odcięcia dla dobrze ukształtowanego impulsu kwadratowego, więc komunikacja światła widzialnego 1 MHz jest bardzo rozsądna. Dopóki diody LED są SMD lub mają bardzo krótkie odcinki przewodów, a pojemność i indukcyjność ścieżek / komponentów PCB jest ograniczona do minimum, doprowadzenie diody LED do 1 MHz jest możliwe bez złożonych obwodów napędowych kształtujących impulsy.
Więcej informacji akademickich na temat częstotliwości odcięcia LED można znaleźć tutaj .
Fotokomórka CdS nie byłaby odpowiednia do wykrywania światła o wysokiej częstotliwości: czas narastania i opadania dla zwykłych komórek CdS jest rzędu dziesiątek do setek milisekund. Na przykład ten losowo wybrany arkusz danych wspomina o czasie narastania 60 mS i czasie opadania 25 mS. Zatem najwyższa częstotliwość, jaką może obsłużyć, wynosi poniżej 11 herców.
Fotodiody i fototranzystory to preferowane opcje wykrywania impulsów świetlnych o większej prędkości przy niskiej do umiarkowanej intensywności (tj. W odległości od źródła LED). Ten arkusz danych dla diody BPW34 PIN wskazuje czasy narastania i opadania 100 nanosekund każda, co tolerowałoby sygnalizację 5 MHz, więc utrzymanie marginesu bezpieczeństwa 1 MHz byłoby wygodne.
W przypadku wyższych prędkości sygnalizacji i mniejszej intensywności sygnału superdrożne, szybkie fotodiody lawinowe krzemowe, takie jak ten, mają czasy narastania i opadania wynoszące zaledwie 0,5 nanosekundy, co pozwala na sygnał 1 GHz, znacznie przekraczający standardowe diody LED.
Jeśli intensywność emitowanego sygnału może być wystarczająco wysoka, na przykład przez umieszczenie źródła LED i czujnika blisko siebie lub za pomocą odpowiednich soczewek, a pożądana szerokość pasma sygnału nie jest zbyt ambitna, wówczas standardowa dioda LED o odpowiednim kolorze jest sama w sobie odpowiedni czujnik światła. Diody LED działają dobrze jako detektory światła i byłyby wystarczające do sygnalizowania częstotliwości setek KHz, być może nawet do MHz, w zależności od konkretnej diody LED wybranej dla emitera i czujnika.
Ciekawy artykuł Disney Research mówi o tej konkretnej aplikacji: „ System komunikacji widzialnej światła LED z diodą LED z synchronizacją programową ”
źródło
Anindo już dawało doskonałe bezpośrednie odpowiedzi, więc należy dodać dwa punkty poboczne.
Najpierw wydaje się, że chcesz „zobaczyć” komunikację lub przynajmniej wizualnie zobaczyć miganie diody LED. Nie wydarzy się to powyżej kilku 10 Hz z powodu percepcji wzroku twoich oczu. Twoje oczy są znacznie wolniejsze niż diody LED.
Po drugie, ponieważ i tak nie zobaczysz pulsów ani migania przy 1 KHz, być może możesz złagodzić swoje wymagania dotyczące sygnalizacji światła widzialnego. Sygnalizacja LED jest zwykle wykonywana za pomocą diod IR LED nie bez powodu. Diody podczerwieni na ogół wymagają mniejszej mocy dla tego samego poziomu światła lub mogą obsługiwać impulsy o wyższym natężeniu. Poziom światła otoczenia jest zwykle niższy w podczerwieni. Istnieją również detektory krzemowe dobrze nadające się do wykrywania światła podczerwonego. 940 nm to wspólna długość fali. Znajdziesz zarówno zoptymalizowane pod tym kątem diody LED, jak i fotodiody.
źródło