发光二极管研究论文

红外发射二极管（ LED ）红外灯的原理及特性 由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料（常用砷化镓）制成 PN 结，外加正向偏压向 PN 结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长 830 ～ 950nm ，半峰带宽约 40nm 左右，它是窄带分布，为普通 CCD 黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴，（采用 940 ～ 950nm 波长红外管）或仅有微弱红暴（红暴为有可见红光）和寿命长。 红外发光二极管的发射功率用辐照度μ W/m2 表示。一般来说，其红外辐射功率与正向工作电流成正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。 当电压越过正向阈值电压（约 左右）电流开始流动，而且是一很陡直的曲线，表明其工作电流对工作电压十分敏感。因此要求工作电压准确、稳定，否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高 ( 包括其本身的发热所产生的环境温度升高 ) 会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯，热耗是设计和选择时应注意的问题。 红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方，并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的 50% 的角度称为半强度辐射角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。

常用的红外发光二极管（如)，其外形和发光二极管led相似，发出红外光。管压降约，工作电流一般小于20ma。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的风致电流成正比，只需尽量提高峰值ip，就能增加红外光的发射距离。提高ip的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度t，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3-1/4；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。常见的红外发光二极管，其功率分为小功率(1mw-10mw)、中功率（20mw-50mw)和大功率（50mw-100mw以上)三大类。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红外光一电转换元件，如红外接收二极管，光电三极管等。实用中已有红外发射和接收配对的二级管。红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管与接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光线遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外光线才工作。双管红外发射电路，可提高发射功率，增加红外发射的作用距离。

创新小发明制作方法1、自制羽毛球准备材料：空饮料瓶一只，泡沫水果网套两只，橡皮筋一根，玻璃弹子一只。制作过程：1.取250毫升空饮料瓶一只，将瓶子的上半部分剪下；2.将剪下的部分均分为8份，用剪刀剪至瓶颈处，然后，将每一份剪成大小一致的花瓣形状；3.将泡沫水果网套套在瓶身外，用橡皮筋固定在瓶口处；4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子，塞进瓶口，塞紧并露出1厘米左右；5.剪下半只乒乓球，将半球底面覆在瓶口上，四边剪成须状，盖住瓶口后用橡皮筋固定住。6.美化修饰后，一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打，看看效果怎么样？2、自制香皂纸制作材料和工具：吸湿性较好的白纸，小块香皂，一支毛笔和一次性饮料罐。制作方法：先把香皂切碎后放在罐里，盛上适量的水后把杯子放在炉上加热，等香皂融化，将白纸裁成火柴盒大小，一张张涂透皂液，再取出阴干就成了香皂纸。3、自制热气球1.首先我们用软纸裁出6～8个叶状的纸片。2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。4、自制手电筒具体制作方法是：将一只废易拉罐（如露露饮料罐）起掉一头盖子，另一头用圆头榔头敲凹。用厚瓦楞纸板卷起两节一号电池，电池正极朝上、负极朝下装入罐中。找一个合适的塑料盖（如神奇大大卷的盒盖正好可以扣在露露饮料罐上），在盒盖中央挖一个圆形小洞，洞的大小以使灯泡插紧为宜。将灯泡底座插入小洞。取一段寻线两端剥去线皮，一端绕在灯座上，另一端从塑料盖侧面扎一个小孔穿出。将塑料盖盖在易拉罐上。检查一下，灯泡、电池是不是紧密接触。到这里一次性手电筒就做好了。使用时，用大拇指把从侧壁穿出的导线按在从拉罐无油漆的焊缝上，手电筒就会发光，大拇指离开导线跳起，手电筒就灭了，使用非常方便。5、自制太阳灶找一个大号手电筒上的凹面反光碗，用硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体，直径以正好能紧紧塞进反光碗的圆孔为宜。在圆柱的一端横向钻一个细孔，穿入一根直径相当于孔径的铁丝，然后将露在圆柱外的铁丝两头扳折成90°，各留5厘米即可。把圆柱塞入反光碗的圆孔内，再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。将一根细竹签的两头削尖，一头插在反光碗中央的圆柱上，另一头插上一小块土豆。把该装置放在太阳下，让反光碗朝着太阳方向，然后，耐心调节竹签长度，让插上去的土豆正好位于发光焦点上。要不了多久，土豆就会被太阳光烤熟，发出香味。6、自制 彩色蜡烛材料：彩色蜡笔、蜡制作方法：1．找一个废弃的罐装饮料桶(如1．25升的可乐瓶子)，整齐地剪去盖子的部分，把蜡削入桶中。2．把桶放人热水中，并搅拌里面的蜡，使之全部熔化。最好用开水。不过要请父母帮忙，或在父母的监护下进行这个步骤。3．把熔化的液体倒人一个形状好看的容器(比如放小块儿巧克乃的心形框)中。不要倒得太多哟。至于原因嘛，往下看。当然了，你要先在容器中放入作蜡烛芯的线。4．原来的蜡冷却悟，阿依照卜面的方法把熔化的彩色蜡笔液倒入其中(彩色蜡笔这个时候派上用场了)。这样把不同颜色的蜡一层层加上去，好看的蜡烛就做成了。7、自制壁挂花篮材料与工具：雪碧饮料瓶两个、胶水、刻刀、剪刀。制作方法：1． 将一只雪碧饮料瓶的绿色底套取下，剪成莲花状，翻转向下和瓶身粘成底座。2． 在绿色底套上截取2厘米宽的绿色环，仍套在瓶身上。3． 去掉瓶颈，在瓶上剪出13厘米长8厘宽的宽带一条，和3厘米宽的窄带若干条。4． 用刻刀在3厘米窄条上刻出花纹�如图 3 ，然后将这些窄条向外翻折，由下向上插入绿色环中。5． 取另一只饮料瓶，利用瓶身，用剪刀剪出6片17厘米长的蒴叶。6． 将花篮钉在墙上，插入叶子、鲜花，壁挂式花篮就做成了。8、自制蟑螂捕捉盒取一张220×150(mm)的硬纸板。捕捉盒最重要的部分为捕捉面。取一张塑料膜，剪成与盒底相同大小，涂上粘合剂铺在盒底上。蟑螂能否被捉，关键在于粘合剂。粘合剂有两个作用：一是将蟑螂引入盒内，二是将其粘牢在捕捉面上。引诱剂的调制：将40％的肉粉、50％的面粉、10%的豆饼混合，总量在20克左右，拌好待用。粘合剂是20克松香与10克菜油混合，加热至胶状后，把引诱剂与粘合剂混合搅拌均匀，即制成了粘合剂。把调好的上述糊状物均匀地涂在已衬上塑料膜的捕捉面上，再按原先画好的虚线向内折，最后把舌片b插在凹口a内。由于松香与菜油混合物的不干性，可使诱饵的粘性长达一个星期。将捕捉盒置于蟑螂出没的地方，因为盒内较暗，兼有蟑螂喜欢的诱饵，所以蟑螂会爬进盒内争食诱饵，被粘其上。粘满后，既可将纸盒压扁弃之，又可揭去塑料膜，调换涂有诱饵的塑料膜，使盒子得以再次利用。若将捕捉盒的尺寸扩大，并将粘合剂的成分稍作调整，加厚涂层便能制成纸制捕鼠器带刷子的干净橡皮擦写错了字，要用橡皮擦。擦完后，纸上总会留下不少碎屑。不管是用手拍还是用嘴吹，都不卫生而又麻烦。做一块干净橡皮擦就不会这样麻烦了。材料：大橡皮、废毛笔。工具：剪刀、胶水。制作方法：1．在橡皮的一头挖一个浅浅的小圆孔 2．把废毛笔的笔头拆下来，洗净晾干。3．把毛笔头的尖端剪去，使它变成一把小刷子4．把毛笔头嵌进橡皮的小圆孔里，用胶水粘牢好，干净橡皮擦做成了。每当擦完橡皮后，你就可用刷子轻轻地把纸上的碎屑“扫”拢，再倒进废纸篓里。个很简单，关键是思路。我上初中的时候也做过小制作，还得了三等奖。这种制作关键是要想出好的创意来，制作并非困难。我把我当年的小制作推荐给你吧。我做的是个电子小天平模型，注意，这是个模型，只能称量很轻的物体，比如说两个小纸屑。制作需要的材料是：一块木板（最好薄一点，不要太大），一个垫圈，曲别针，锥子，电烙铁，几根导线，两个发光二极管，一节电池。这些材料都很好找，发光二极管如果没有的话可以去电子市场买到，很便宜的。制作过程是这样的：在木板中间用锥子转一个小孔，将一个曲别针弯成勾形，与木板垂直的通过小孔固定在木板上，勾上能挂住垫圈就可以。然后取两枚曲别针，将其一半拉直，只保留一个拐弯，实际上拉直的部分就是天平的臂，剩下弯曲的部分就是托盘。另一个曲别针也做同样的操作。然后将两枚曲别针和垫圈焊在一起，垫圈在中间，曲别针要成一条直线。然后将垫圈挂到勾上，调整勾与木板的距离，大约3mm即可。然后在两个托盘下固定两枚曲别针，曲别针旁边准备用发光二极管作指示灯。在木板下面设立电路，天平就相当于单刀双掷开关。这个电路就相当于两个回路，共用一个电源，两个发光二极管。只要左边沉，左边的托盘就会和他下面的别针连通，从而电路接通，二极管发光；若两边重量相等，电路不通，两个二极管均不亮。这就是我的设计思路，欢迎参考。如果有问题我可以继续帮你，祝你好运

移动车库门显示屏控制系统设计 (毕业设计64页、20292字+程序+图)摘 要：伴随着当今高度发展的信息时代，传统的移动车库门显示屏控制系统已经不能满足人们对信息显示的需要。当今涉及电子电路、集成电路、信息图象处理、信息传输及电子产品安装工程等相关技术的LED显示屏在信息领域显得尤为活跃，在各行业的应用和普及方面也取的了长足的进步。本文设计了一款基于AT89S51单片机的简易LED显示屏。该显示屏系统采用PC机加单片机组成的上下位机方式。其中PC机用于更新信息数据，单片机用于控制硬件扫描及显示电路，上下位机之间采用RS-232通信标准。系统软件是由用C++ Builder 编写的上位PC控制及通信软件和C语言编写的显示屏控制软件两部分组成。硬件处理器选用AT89S51。显示屏可以显示1个16×16点阵汉字，显示方式有上移、下移、左移、右移、替换。关键字：单片机；LED点阵；RS-232；The design of the control system about the mobile garage door display screenAbstract：With the high development of communication in our society, the traditional display system of mobile garage door does not meet the need of people to information display. Nowadays, LED large screen include so many kinds of technique such as electrocicruit, integrate circuit, image manipulation，information transfers and electronic manufacture technology and engineering has become more and more active in the information field, and so make a great progress with application and popularization in every walk of life. This paper design a project of a simple LED display screen system based on AT89S51 MCU. The display system mainly consists of PC and MCU, the communication data is renovated by PC, the hardware scan circuit and display circuit are controlled by MCU. The communication depends on RS232C interface standard. The system’s software consists of two parts, one is used to control and communication which is based on C++ Builder language, another is used to control the display which is based on C language. Hardware is based on AT89S51. The display screen can display a Chinese character with the lattice of 16×16. Display way includes up, down, left, right and words: MCU, LED dot-matrix, RS-232目 录第1章 绪 论 课题的背景及意义 课题的背景 课题的目的和意义 国内外研究现状及发展趋势 国外研究现状 国内研究现状 发展趋势 论文的主要内容 3第2章 LED显示屏系统原理 LED器件的工作原理 LED发光二级管的基本原理 LED器件的驱动 基于LED显示屏的大屏幕显示系统的组成 大屏幕LED显示系统的组成 主要组成部分功能介绍 简易LED显示屏系统的硬件组成 简易LED系统的软件系统 9第3章 系统硬件设计 整体设计分析 处理器选取原理及功能介绍 芯片选取原理 处理器系统功能介绍 行驱动电路设计 列驱动电路设计 列驱动方案比较 列驱动方式选择 数据存储器接口设计 数据存储器芯片介绍 数据存储器接口连接 串行接口电路 20第4章 系统软件设计 上位机系统软件设计 下位机系统软件设计 显示屏控制软件设计 LED动态扫描程序设计 特效显示程序设计 上移方式显示 下移方式显示 左移方式显示 右移方式显示 . 汉字提取程序设计 29第5章 系统调试 硬件调试 LED显示屏调试 驱动电路调试 串口通信电路调试 软件调试 下位机软件调试 上位机软件调试 33结 论 34致 谢 35参考文献 36附录1 系统实物图 37附录2 硬件电路图 38附录3 程序代码 39第1章 绪 论 课题的背景及意义 课题的背景电子显示屏是以发光二极管为显示材料，结合计算机控制技术与图像处理技术的高亮度显示设备。发光二极管简称LED（Light Emitting diode），是利用半导体P-N结电致发光原理产生红、绿、蓝等颜色。LED具有高亮度、色彩鲜艳、稳定性好、功耗低、发光效率高、寿命长等优点。LED电子显示屏作为继电视、广播、报纸、杂志之后的“第五大媒体”，且因为它与电视墙、等离子显示器、磁翻板、霓虹灯等媒介相比具有上述优点，而广泛应用于各类场所。早期的LED只有红色或绿色，因此只有单色或双基色。1993年，本亚化学工业株式会社（NICHIA）开发出炼色高亮度发光二极管，从此显示屏开始进入全彩色时代[1]。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍行、工业企业管理和其它公共场所。因此，LED显示屏具有非常强大的市场空间和前景，现在国内外很多公司也在大力研发和生产LED显示屏。 课题的目的和意义 本课题主要目的是设计一款基与51单片机的简易LED显示屏，实现汉字的上、下、左、右和静态显示。通过该课题，可以学习到有关51单片机、LED显示屏、串口通信等知识。了解LED显示屏的行业动态和发展趋势。可以提高动手能力、编程能力、自学能力等。同时，通过具体的毕业设计项目，对大学学习的知识也是一个很好的检验机会。 国内外研究现状及发展趋势 国外研究现状在2007年3月的德国汉诺威CeBIT 2007展会上，三星公司正式向外界展示了一款全新的30英寸LED显示器，这款型号为三星SyncMaster XL30的LED显示器拥有高达123%的色域值，成为名副其实的全球最佳色彩平板显示器。一般的平板显示器都使用CCFL（冷阴极荧光灯管）作为背光源，受到物理特性的局限，色域值通常难以突破100%，而这款三星XL30采用LED灯管作为背光源，光线的波长达到了显示更纯净、更真实色彩的要求，可以显示更加自然的色彩范围，所以它的色域值也最大，尤其能够表现出更大范围的绿色、红色和更加纯粹的黑色。Adobe RGB色彩标准已经成为了数码摄像和数码打印的行业标准，大多数的液晶显示器都无法表现出完整的sRGB色彩空间，与之相比，三星XL30 LED显示器的表现已经完全覆盖并且超越了sRGB和Adobe RGB色彩空间。三星XL30LED显示器内置了三星专业的“FPGA”处理芯片，能够完美再现高速的14BIT图像。随机配置的自然色彩专家（Natural Color Expert）软件允许用户根据需求自行改变显示器的设置，另外Calibration软件则能够在数码设备、Gamma值、色温和白平衡的设置之间提供统一标准，可令所显示的色彩完全对等于真实色彩[1]。 国内研究现状我国LED显示屏产业自90年代以来，在规模迅速发展的同时，产品技术也推陈出新，一直保持了在该领域内比较先进的水平。早在90年代初，国产的LED显示屏就具备了成熟的16级灰度、256色视频控制技术和无线遥控等代表了当时的国际先进水平的技术。近几年，在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无线控制、多级群控技术等方面，国内企业均拥有了居行业先进技术水平的产品。这些产品被广泛应用于交通警车、汽车、车站、码头、体育、广告、银行、证券、商场、邮政电讯、机关单位等领域，具有良好的收益前景[2]。 发展趋势（1) 高亮度、全彩化蓝色及绿色超高亮度LED产品出现以来，成本逐年快速降低，使LED全彩色显示屏产品成本下降，推广速度加快。同时，随着控制技术的发展和屏体稳定性的提高，使全彩色LED显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求。 (2) 产品结构多样化 随着信息化社会的形成，信息领域愈加广泛，LED显示屏应用前景更为广阔。预计大型或超大型LED显示屏为主流产品的局面将会发生改变，适合于服务行业特点和专业性要求的小型LED显示屏会有较大提高，面向信息服务领域的LED显示屏产品门类和品种体系将更加丰富，部分潜在市场需求和应用领域将会有所突破，如公共交通、停车场、医院等综合服务方面的信息显示屏需求量将有更大的提高，大批量、小型化的标准系统LED显示屏在LED显示屏市场总量中将会占有多数份额[2]。 论文的主要内容本论文以LED大屏幕显示系统设计思路为前提，提出了基于51单片机的LED点阵简易显示屏设计方案。论文详细论述了简易LED显示屏的硬件设计原理，LED显示屏扫描驱动原理，单片机控制电路的软件设计方法，PC上位机控制及通信软件的设计，以及特效显示方式软件的设计方法。