創新物理實驗報告

2021-03-04 03:59:28 字數 1785 閱讀 7251

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學號:日期:

● 實驗名稱:led的引數測量及應用

● 實驗目的:測量發光二極體的物理特性;以發光二極體為基本部件,搭建一小型應用裝置。提公升自己的知識和技能,通過有目的的學習,培養自學能力、應用知識的能力、動手能力。

● 實驗內容:

1. 了解發光二極體的有關知識,發光二極體特性、結構、發光原理、引數等。

2. 測量發光二極體的伏安特性。

3. 了解發光二極體的應用領域,從中選出乙個應用主題。(我們組選定的是led點陣顯示屏的製作與研究)

4. 描述設計原理,繪製原理圖、**圖。

5. 焊接電路,編寫所需程式,最後進行除錯,執行。

● 實驗詳細步驟:

1.關於發光二極體(led)

①led是由gaas(砷化鎵)、gap(磷化鎵)、gaasp(磷砷化鎵)等半導體製成的,其核心是pn結。

②其具有如下特性:正嚮導通、反向截止、擊穿特性、發光特性。

③結構:led的主要由環氧樹脂、晶元、金線、銀膠、支架組成。最主要部分是半導體的晶元,晶元的一端附在乙個支架上,一端是負極,另一端連線電源的正極,使整個晶元被環氧樹脂封裝起來。

④發光原理:半導體晶元由兩部分組成,一部分是p型半導體,在它裡面空穴佔主導地位,另一端是n型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連線起來的時候,它們之間就形成乙個「p-n結」。

當電流通過導線作用於這個晶元的時候,電子就會被推向p區,在p區里電子跟空穴復合,然後就會以光子的形式發出能量

⑤光學引數:光通量(1.5~1.8lm)、發光強度、亮度。

電學引數:正向工作電流if(一般在20ma左右)、正向工作電壓vf(2v~3.6v)、最大反向電壓vrm(不超過20v)、允許功耗pm(pm=if * vf)。

2.發光二極體的伏安特性測量

2.1 實驗儀器:直流穩壓電源、滑線變阻器、電流錶、電壓表、開關、發光二極體。

2.2 電路圖:

2.3 測量資料:

2.31 藍色發光二極體

2.32 紫色發光二極體

3.led應用領域

①泛光燈led路燈

③景觀燈交通訊號燈 ⑤點陣屏

4.點陣顯示屏——硬體電路設計

4.1 led滾動漢字顯示屏硬體電路設計框圖

4.2 設計原理:

本設計的核心是利用微控制器讀取顯示字型碼,通過驅動電路對16×16 led點陣進行動態列掃瞄,以實現漢字的滾動顯示。選用的微控制器為at89c52,顯示屏採用16×16 led點陣。通過陽極驅動電路向16×16點陣送字型碼,本設計採用74hc164。

通過陰極驅動電路對16×16點陣進行列掃瞄,本設計採用74hc595

4.3 電路原理圖:

4.4 電路**圖

4.5 程式設計**:

4.5 除錯執行最終結果:

5.產品評價及總結:

1.優點:點陣顯示的資訊高亮度低熱量,並且可以通過軟體隨意更改。如果點陣壞了的話,方便拆除換上新的。還有就是可以測量實時的溫度顯示在液晶屏上,**便宜。

2.不足:我們做的實驗是小的示範,還不能適用於大型的資訊傳播。

3.總結:這個led點陣的實驗,看起來簡單,但是讓我們剛剛上完大一的學生從什麼都不會做起,確實很難,遇到了許多困難。

乙個實驗,它需要許多知識和技能的儲備。完成它,我們從中獲益了許多許多。比如說了解了led的效能,學習了用**軟體繪製電路原理圖,焊接板子,學習微控制器,除錯的時候更是磨練了我們的耐心啊。

做完後,成品看起來不是很精美,因為包裝還不夠精緻。但是總的來說,從中學習到了很多知識就已經知足了。

附:製作材料及成本表

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