Bygga en LED Analyzer (1 / 9 steg)

Steg 1: Inställningar

Här är setup. Arduino är på längst till vänster och anslutna till dess SCL och SDA linjer är mycket praktiskt MCP4725 I2C DAC. Denna DAC konverterar en ökande sekvens av utspänningar en sekvens med ökande strömmar med hjälp av vår vän LM358 op förstärkare och transistor Q3 IC1A, T1, och R4 bildar ett nuvarande handfat; feedback runt op förstärkaren håller strömmen genom R4 lika med ett värde som definierats av Vin/R4, där Vin är lika med den tillverkade spänningen från MCP4725. Vi måste dock vara försiktig, att inte låta spänningen till icke-invertering ingången gå för högt - LM358 har en common-mode ingångsspänningens intervall ovan som det upphör att uppföra sig korrekt. Utdata från DAC är därför begränsas till en högsta nivå på 3 volt, vilket innebär en maximal ström genom R4 30 mA. Detta är ungefär det maximala nuvarande betyget för de flesta 5mm lysdioder. C1 och R3 bidra till att förhindra LM358 från oscillerande.

Naturligtvis, Q3 är en nuvarande diskhon och vad vi vill är en aktuell Källa, att pumpa nuvarande i lampan så dess framåt spänning kan mätas. Q1 och Q2 utföra denna vändning funktion. IC2A och R5 buffert kände spänningen och skydda indata till Arduino.

Den Arduino går en skiss att ramper upp DAC spänningen, och därav strömmen genom den LED, och sedan läser den resulterande ledde framåt spänning genom en av dess analog ingång stift. Den kommunicerar sedan med ett Python-skript som körs på en dator via dess följetong till USB-länk och detta skript organiserar data och visar en graf över lysdioden under testets-V kännetecken. Det går också en kurva-montering rutin som genererar koefficienter för en exponentiell funktion liknande den Shockley diod modellen. För att få ett mindre fel i funktionen fit, har Python skript möjlighet att köra analysen flera gånger och det genomsnitt uppgifterna. de data som skapas för avsnittet "Resultat" som följer var i genomsnitt över tio körningar av analysatorn.

Här är en snabb reservdelslista för maskinvara:

Arduino (1 x)
MCP4725 DAC breakout styrelse med dra upp motstånd och kondensator (finns på http://www.sparkfun.com )
LM358 dubbla op amp eller liknande (1 x)
BC547 NPN transistor eller liknande (1 x)
BC556 PNP transistor eller liknande (2 x)
10 ohms motstånd (2 x)
220 ohm resistor (1 x)
100 ohm 1% eller bättre motstånd (R4) 1 x
1 k ohm motstånd (1 x)
0.1uF förbifartsleden kondensator (1 x)
0.01uF kondensator (1 x)
Lysdioder för att testa!