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光敏二极管

简介​

光敏二极管是一种半导体材料制成的电阻，其电导率随着光照强度的变化而变化。 利用这一特性制成不同形状和受光面积的光敏二极管。 光线越强阻值就越低，光控开关通常就是以光敏二极管为核心元件。光敏二极管广泛应用于玩具、灯具、照相机等行业。这节课程中，我们要根据光敏二极管收到的光照强度不同，在 Pico:ed 上面显示不同信息。

元件清单​

硬件：​

1 × Pico:ed 1 × USB线 1 × 面包板扩展板 1 × 面包板83 × 55mm 1 × 光敏二极管 1 × 10k欧姆电阻 若干杜邦线

主要元件介绍​

光敏二极管​

光敏二极管是用 CdS 或 CdSe 等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏二极管对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。

实验步骤​

硬件连接​

根据下面的图片将你的元件连接起来：

  1. 将光敏二极管与P0口连接；
  2. 将10kΩ电阻与光敏二极管串联。

连接完成后如图：

程序编程​

编程环境准备请参考：编程环境介绍

代码示例：​

# 导入程序所需要的模块
import board
import analogio
from picoed import display

# 设置光敏电阻连接的引脚和读取模拟电压作为亮度的参考值
light = analogio.AnalogIn(board.P0_A0)
light_value = 40000

# 判断光敏电阻的模拟电压值是否小于参考值，根据判断结果显示不同效果
while True:
    light_new = light.value
    if light_new < light_value:
        display.scroll("Dark")
    else:
        display.scroll("Bright")

代码详解​

  1. 导入程序所需要的支持模块。board模块是引脚名称的通用容器，可以通过board库指定要使用的引脚，picoed模块可以设置Pico:ed的LED灯的效果， analogio 模块包含提供对模拟 IO 的访问的类。time模块包含对时间设置的函数。
import board
import analogio
from picoed import display
  1. 设置光敏二极管连接的引脚和读取模拟电压作为亮度的参考值。
light = analogio.AnalogIn(board.P0_A0)
light_value = 40000
  1. 判断实时光敏二极管的模拟电压值是否小于参考值，根据判断结果显示“Bright”或者“Dark”。
while True:
    light_new = light.value
    if light_new < light_value:
        display.scroll("Dark")
    else:
        display.scroll("Bright")

实验结果​

开灯时，Pico:ed的LED屏幕上显示“Bright”，而关灯后，屏幕上显示“Dark”。

思考​

如果想要用光敏二极管来控制一颗 LED 的开与关，那么我们该如何设计电路与编程？

常见问题​

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