?????????第四章 功能模塊的實驗方法
4.1 發(fā)光二極管
???它是半導體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。也稱作LED(light emitting diode)。
???發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦浴．斀o發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。限流電阻R可用下式計算：
??????????????????????R=（E－UF）/ IF
????式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的正常工作電流。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。
???LED廣泛應用于各種電子電路、家電、儀表等各種設備中，作為電源或者電平指示燈。
4.1.1 硬件連接原理
????流水燈實驗是最基礎的IO口操作實驗，就如同學每一種編程語言都要學習“Hello World”一樣。
????馬上就帶你進入單片機開發(fā)的大門了，你做好準備了嗎？
????首先，介紹一下這部分實驗的硬件連接原理，在做實驗之前，請先把SWITCH撥碼開關的LED_S撥碼開關撥到ON的位置，使8個LED的陽極都連接到電源上。這樣在LED的陽極處就會有一個高電平，快看！流水燈亮起來沒？哦，mygod，沒有亮，這是為什么呢？！單片機上電IO口默認為高電平，在LED的陽極和陰極兩邊都是高電平，沒有壓差，也就沒有電流流過LED，所以LED是熄滅的。
