本发明专利技术涉及半导体领域，公开了一种LED光线传感器及检测方法。一种LED光线传感器，包括：微控制器、微控制器内部的AD模数转换模块、LED。本发明专利技术采用检测PN结等效电容电压的方案，不需要使用高精度AD，将测量PN结等效电流的变化转换为测量PN结等效结电容电压的变化，解决了微小电流的检测问题。PN结等效电流源与PN结等效电容并联，当LED两端没有施加外部电场时，PN结等效电容上存储电荷会通过PN结等效电流源释放，PN结等效电容不会随外部环境变化而变化，所以，固定时间内PN结等效电容的电压只和PN结等效电流源的大小有关，检测PN结等效电容电压，就可以计算出PN结等效电流源的电流大小，这样就解决了PN结等效电流源的电流检测问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域，特别涉及一种LED光线传感器及检测方法。
技术介绍
LED是一种能发光的半导体器件。目前，LED仅限于指示灯、电子显示屏等应用，只具有显示功能，不具有可交互性。在半导体电路模型分析中，LED的PN结可以等效为一个电流源与一个电容并联，等效电流源会随着LED接受光照强度变化而变化。这样就可以在管反向偏置的时候，通过检测LED的PN结等效电流源电流，来判断光照强度。LED发光二极管在接受光照时，PN结等效电流源变化十分微小，普通的AD模数转换不能准确检测电流，使用高精度AD数模转换模块虽然能部分解决检测精度问题，但是高精度AD的成本过高。
技术实现思路
本专利技术的目的是:为解决上述现有技术中的技术问题，提供了一种LED光线传感器及检测方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是:提供了一种LED光线传感器，包括:微控制器1、微控制器内部的AD模数转换模块2、LED3 ； LED3的阴极与微控制器I带有AD复用功能的第一引脚6连接，LED 3的阳极与微控制器I的普通引脚7连接；AD模数转换模块2与微控制器I带有AD复用功能的第一引脚6进行功能复用，在AD复用模式下，AD模数转换模块2通过带有AD复用功能的第一引脚6采集外部电压；微控制器I带有AD复用功能的第一引脚6在高阻模式下将引脚悬空，在普通模式下根据程序输出高低电平，限流电阻限制微控制器I引脚流过LED3的电流；微控制器I控制LED3发光、检测光强； 一种LED光线传感器的检测方法，用于检测上述LED光线传感器的接收光的强度，采用C语言编写控制程序，包括以下步骤: 步骤100:将微控制器I连接LED3阳极的普通引脚7置为低电平，将微控制器I连接LED3阴极的第一引脚6置为高电平，对LED3的PN结等效结电容5充电； 步骤200:固定延时后，PN结等效结电容5充电饱和，将微控制器I连接LED3阴极的第一引脚6置为高阻状态，使PN结等效电容5上储存的电荷通过PN结等效电流源4释放，延时固定时间； 步骤300:将微控制器I连接LED3阳极的普通引脚7置为低电平，将微控制器I连接LED (3)管阴极的第一引脚6设置为复用状态，使用微控制器I内部AD模数转换模块2通过第一引脚6采集LED3管阴极上的电压值，存储到程序数组中；将测量PN结等效电流的变化转换为测量PN结等效结电容电压的变化。由于LED3在接受光照时，PN结等效电流源4的电流会发生改变，在执行步骤200之后PN结等效电容5上的电荷会通过PN结等效电流源4释放，PN结等效电容5上储存的电荷是一定的，LED3接受的光照越强，PN结等效电流源4放电电流越大，延时固定时间后，通过检测LED阴极第一引脚6电压判断出PN结等效电流源4的放电电流大小，从而判断出LED接受光照的强度。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用检测PN结等效电容电压的方案，不需要使用高精度AD，将测量PN结等效电流的变化转换为测量PN结等效结电容电压的变化，解决了微小电流的检测问题。PN结等效电流源与PN结等效电容并联，当LED两端没有施加外部电场时，PN结等效电容上存储电荷会通过PN结等效电流源释放，PN结等效电容不会随外部环境变化而变化，所以，固定时间内PN结等效电容的电压只和PN结等效电流源的大小有关，检测PN结等效电容电压，就可以计算出PN结等效电流源的电流大小，这样就解决了 PN结等效电流源的电流检测问题。附图说明图1为本专利技术一种LED光线传感器的硬件框图。图2为本专利技术一种LED光线传感器的实现方式流程图。图3为LED电路等效模型。附图标识:1-微控器，2-微控器内部AD模块，3-LED发光二极管，，4-PN结等效电流源，5-PN结等效电容，6-第一引脚，7-普通引脚。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种LED光线传感器,包括:微控制器1、微控制器内部的AD模数转换模块2、LED3 ； LED3的阴极与微控制器I带有AD复用功能的第一引脚6连接，LED 3的阳极与微控制器I的普通引脚7连接；AD模数转换模块2与微控制器I带有AD复用功能的第一引脚6进行功能复用，在AD复用模式下，AD模数转换模块2通过带有AD复用功能的第一引脚6采集外部电压；微控制器I带有AD复用功能的第一引脚6在高阻模式下将引脚悬空，在普通模式下根据程序输出高低电平，限流电阻限制微控制器I引脚流过LED3的电流；微控制器I控制LED3发光、检测光强； 一种LED光线传感器的检测方法，用于检测上述LED光线传感器的接收光的强度，采用C语言编写控制程序，包括以下步骤: 步骤100:将微控制器I连接LED3阳极的普通引脚7置为低电平，将微控制器I连接LED3阴极的第一引脚6置为高电平，对LED3的PN结等效结电容5充电； 步骤200:固定延时后，PN结等效结电容5充电饱和，将微控制器I连接LED3阴极的第一引脚6置为高阻状态，使PN结等效电容5上储存的电荷通过PN结等效电流源4释放，延时固定时间； 步骤300:将微控制器I连接LED3阳极的普通引脚7置为低电平，将微控制器I连接LED (3)管阴极的第一引脚6设置为复用状态，使用微控制器I内部AD模数转换模块2通过第一引脚6采集LED3管阴极上的电压值，存储到程序数组中；将测量PN结等效电流的变化转换为测量PN结等效结电容电压的变化。由于LED3在接受光照时，PN结等效电流源4的电流会发生改变，在执行步骤200之后PN结等效电容5上的电荷会通过PN结等效电流源4释放，PN结等效电容5上储存的电荷是一定的，LED3接受的光照越强，PN结等效电流源4放电电流越大，延时固定时间后，通过检测LED阴极第一引脚6电压判断出PN结等效电流源4的放电电流大小，从而判断出LED接受光照的强度。以上内容是结合优选技术方案对本专利技术所做的进一步详细说明，不能认定专利技术的具体实施仅限于这些说明。对本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本专利技术的保护范围。权利要求1.一种LED光线传感器,其特征在于,所述一种LED光线传感器包括:微控制器(I)、微控制器内部的AD模数转换模块(2)、LED (3)； LED (3)的阴极与微控制器(I)带有AD复用功能的第一引脚(6)连接，LED (3)的阳极与微控制器(I)的普通引脚(7)连接；AD模数转换模块(2)与微控制器(I)带有AD复用功能的第一引脚(6)进行功能复用，在AD复用模式下，AD模数转换模块(2)通过带有AD复用功能的第一引脚(6)采集外部电压；微控制器(I)带有AD复用功能的第一引脚(6)在高阻模式下将引脚悬空，在普通模式下根据程序输出高低电平，限流电阻限制微控制器(I)引脚流过LED (3)的电流；微控制器(I)控制LED (3)发光、检测光强。2.—种LED光线传感器的检测方法，用于检测权利要求1所述的LED光线传感器的接收光的强度，包括以下步骤: 步骤100:将微控制器(I)连接LED (3)阳极的普通引脚(7)置为低电平，将微控制器(I)连接LED (3)阴极的第一引脚(6)置为高电平，对LED (3)的PN结等效结电容(5)充电； 步本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LED光线传感器，其特征在于，所述一种LED光线传感器包括：微控制器（1）、微控制器内部的AD模数转换模块（2）、LED（3）；LED（3）的阴极与微控制器（1）带有AD复用功能的第一引脚(6)连接，LED?(3)的阳极与微控制器（1）的普通引脚(7)连接；AD模数转换模块（2）与微控制器（1）带有AD复用功能的第一引脚(6)进行功能复用，在AD复用模式下，AD模数转换模块（2）通过带有AD复用功能的第一引脚(6)采集外部电压；微控制器（1）带有AD复用功能的第一引脚(6)在高阻模式下将引脚悬空，在普通模式下根据程序输出高低电平，限流电阻限制微控制器（1）引脚流过LED（3）的电流；微控制器（1）控制LED（3）发光、检测光强。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李航，秦晓程，李裕礞，冯林，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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