LED还能同时发光和感光！如何巧妙利用I/O端口模式实现

王***

相信大家对LED这个器件并不陌生，LED的全称是LightEmitting Diode，即发光二极管。

但是，LED除了发光，其实也可以作为感光器件使用，很神奇吧，但这其实是二极管的一种通用特性——PN结可以根据光强度改变漏电流。

按照内部结构的不同，感光器件一般分为光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管。大家最常见的就是光敏电阻了，但是光敏二极管和光敏三极管好像不是那么的常见。

光敏电阻

这是因为，这三者里面，光敏电阻最便宜，反应速度最慢。但是，因为探测光线多数不会有突变的情况，所以光敏电阻应用的也最广泛。

不过，如果是需要检测快速变化的亮度信号，一般就会使用光敏三极管或者光敏二极管了。而光敏电阻的反应时间一般在10ms左右，如果光信号的变化速度比光敏电阻的反应时间还要快，那么可能就检测不到有效的信号了。当然，这种应用场景并不是很多，一般场景使用光敏电阻就可以了。

但是光敏二极管的反应速度就不一样了，普遍在10ns这个级别左右。这里为什么要提反应速度这个事情呢？因为这是后面能让LED同时高频切换发光和感光的关键特性，如果没有这个高速反应特性，那么就有可能出现感光无法反应过来的问题，也就没法实现这种单LED同时感光和发光的有趣现象了。

首先，我们介绍一下LED在发光状态和感光状态的等效电路图。

普通的发光输出就是将两个IO直接设置为推挽输出，一个输出0（低电平），另一个输出PWM来控制亮度。

而这个感光电路就比较有意思了，首先是不改变发光二极管负极型IO的状态，直接将电平给1，同时将另一个IO的模式变成高阻输入，并且打开下拉电阻。

此时，在单片机内部形成了一个电压采样回路，R上的电压就是（流过LED的光电流xR的阻值）。使能ADC采样，即可采样到一个随着外部光线强度变化的ADC数值。

此时，LED的感光和发光都有了，高频切换两个功能，即可实现同时感光和发光。使用程序映射一下，就得到了一个随着外部光线亮度变弱，发光强度变强的小夜灯了！

so***

学习了，原来是这样实现检光的，就是要使用2个io口。

王***

wnag*** 发表于 2024-9-23 15:21
可以试试正向感光，我记得普通光敏二极管正向感光效果差，但是能用

可是，LED正向通电就该亮了

Debu***

wnag*** 发表于 2024-9-23 15:21
可以试试正向感光，我记得普通光敏二极管正向感光效果差，但是能用

光敏二极管是这样的，但楼主用的是普通LED

邮***

meng***

光耦里面是光敏三极管

ang***

感谢楼主分享，收藏！

wlh***

这想法 妙啊

山上的***

学习了。。。。。。。。。。。。。。。

hlt***

以前用光敏电阻做了个汽车自动大灯。