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led控制实验报告LED控制实验报告引言：在现代科技的快速发展中，LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的照明技术，已经广泛应用于各个领域。
为了更好地理解和掌握LED的工作原理及控制方法，我们进行了一系列的实验。
本文将详细介绍实验的目的、方法、结果和分析，以及对未来LED技术发展的展望。
实验目的：1. 理解LED的基本工作原理；2. 掌握LED的控制方法，包括亮度调节、颜色变化等；3. 研究不同控制电路对LED亮度和颜色的影响；4. 分析LED技术的应用前景。
实验方法：1. 实验材料：LED灯、电阻、电容、开关、电源等；2. 搭建电路：根据实验要求，搭建不同的LED控制电路；3. 测量数据：使用万用表等仪器，测量LED的亮度、电流、电压等参数；4. 分析结果：根据实验数据，对实验结果进行分析和总结。
实验结果与分析：1. 实验一：基本LED控制电路我们首先搭建了最简单的LED控制电路，即将LED与电阻串联连接，并接入电源。
通过调节电压，我们观察到LED的亮度可以随电压的变化而改变。
这表明，通过改变电压可以实现对LED亮度的控制。
2. 实验二：PWM控制LED亮度我们进一步研究了脉宽调制（PWM）对LED亮度的控制效果。
通过改变PWM信号的占空比，即高电平时间与周期的比值，我们发现LED的亮度可以在不同亮度级别之间变化。
这是因为PWM控制通过快速开关LED，使其在人眼中产生平均亮度的错觉。
3. 实验三：RGB LED颜色控制为了研究LED颜色的控制，我们选择了RGB LED。
通过调节不同颜色的三个通道电流，我们可以实现对RGB LED的颜色变化。
例如，当红色通道电流最大，绿色和蓝色通道电流为零时，LED呈现红色；当绿色通道电流最大，红色和蓝色通道电流为零时，LED呈现绿色。
这种颜色控制方法可以广泛应用于照明、显示等领域。
4. 实验四：LED控制电路的改进为了提高LED的亮度和稳定性，我们对LED控制电路进行了改进。
led灯的点亮实验报告LED灯的点亮实验报告引言：LED（Light Emitting Diode）是一种能够发光的半导体器件，具有高效、低能耗、长寿命等优点，因此在现代照明领域得到广泛应用。
本次实验旨在通过实际操作，探究LED灯的点亮原理以及相关电路的搭建方法。
一、实验目的通过实验，了解LED灯的工作原理，掌握LED灯的点亮条件，学习搭建简单的LED灯电路。
二、实验材料1. LED灯：一颗红色LED灯2. 电池：一节9V电池3. 电线：两根导线三、实验步骤1. 连接电路将一根导线的一端连接到电池的正极，另一端连接到LED灯的长脚（阳极）；将另一根导线的一端连接到电池的负极，另一端连接到LED灯的短脚（阴极）。
2. 观察实验现象打开电池开关，观察LED灯是否点亮。
如果LED灯点亮，则实验成功；如果LED灯未点亮，则检查电路连接是否正确，或更换电池。
四、实验原理LED灯的点亮原理是基于半导体材料的特性。
当电流通过LED灯时，半导体材料中的电子和空穴结合，产生能量，进而发出光线。
LED灯的点亮需要满足以下两个条件：1. 正向电压：LED灯是一种二极管，只有在正向电压下才能正常工作。
正向电压是指将正极连接到LED灯的长脚，负极连接到LED灯的短脚。
2. 适当电流：LED灯的点亮还需要适当的电流通过。
过高或过低的电流都会影响LED灯的亮度和寿命。
五、实验结果与分析通过本次实验，我们成功点亮了LED灯。
LED灯的点亮表明电路连接正确，并且电池提供了足够的正向电压和适当的电流。
LED灯的亮度取决于电流的大小，通过调节电池的电压或电阻的阻值，可以改变LED灯的亮度。
六、实验应用与展望LED灯具有节能、环保、寿命长等优点，因此在照明领域得到广泛应用。
LED灯不仅可以用于室内照明，还可以应用于汽车照明、显示屏、信号灯等领域。
未来，LED技术的发展将更加成熟，LED灯的亮度和效率将进一步提升。
七、实验总结本次实验通过搭建LED灯电路，成功点亮了LED灯。
led灯实验原理
led灯是一种将固态的半导体器件应用于照明光源的新型照
明光源，其工作原理与白炽灯、节能灯和卤素灯等传统光源有着本质的区别。
LED光源以其亮度高、能耗低、使用寿命长等特点，在一些特殊领域（如室外照明、室内照明等）有重要的应用前景。
led的发光原理是基于半导体三端器件的光导效应，即在一
个电极接正向电压，在另一电极接负向电压，就可以使两个电极之间产生电流，这两个电流流过的地方就会发光。
led中有一个
半导体芯片，芯片中有很多载流子，其中一部分载流子被激发到导带中去，另一部分载流子在价带中运动时，要吸收能量而跃迁到导带中去。
当温度升高时，载流子发生复合而失去能量，空穴被激发到空穴区并被捕获。
空穴与电子复合时放出能量，导致电子跃迁到导带，空穴跃迁到价带。
当温度进一步升高时，价带电子被激发到导带而成为自由电子，空穴则被捕获并形成复合中心。
这种由载流子发生复合而引起的发光现象就是LED的工作原理。
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led显示实验报告LED显示实验报告引言：LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的半导体器件。
由于其低功耗、长寿命和高亮度等优点，LED在各个领域得到广泛应用。
本实验旨在探究LED显示的原理和应用，并通过实验验证LED的工作特性。
一、LED的工作原理LED的工作原理基于半导体材料的光电效应。
当电流通过半导体材料时，电子与空穴结合，释放出能量。
这些能量以光的形式辐射出来，形成可见光。
LED 的发光颜色取决于半导体材料的能带结构，不同的材料会发出不同波长的光。
二、LED的结构和组成LED由多个组件构成，包括P型半导体、N型半导体和发光材料。
P型半导体富含正电荷，N型半导体富含负电荷。
当P型和N型半导体通过电极连接时，形成PN结。
发光材料位于PN结的中心位置，当电流通过PN结时，发光材料受到激发，发出光线。
三、LED的实验装置本实验所用的实验装置包括电源、电阻、LED和万用表。
电源提供电流，电阻用于限制电流的大小，万用表用于测量电流和电压。
四、实验步骤1. 将电源的正极与LED的长脚连接，负极与电阻连接，再将电阻的另一端与LED的短脚连接。
2. 打开电源，调节电阻的阻值，观察LED的亮度变化。
3. 使用万用表测量电流和电压的数值，记录下来。
4. 更换LED的颜色，重复步骤2和3。
五、实验结果与分析通过实验，我们观察到LED的亮度随电流的增大而增大，但当电流过大时，LED会烧坏。
这是因为LED的亮度与电流成正比，但LED的工作电流有一个上限。
当电流超过这个上限时，LED无法散热，导致烧毁。
因此，在实际应用中，需要根据LED的参数选择合适的电流值。
此外，我们还发现LED的亮度与电压无直接关系，LED的工作电压是一个固定值。
当电压低于工作电压时，LED无法正常发光；当电压高于工作电压时，电流会剧增，导致LED烧毁。
因此，合理控制电压的大小也是保证LED正常工作的重要因素。
光电子学实验之LED原理及特性测试实验前——预习要求通过教材或者LED说明书了解典型LED的参数（只有熟悉器件的特性才能正确使用器件） 明确本次实验的内容——测量LED的哪几个特性？对于每个特性具体的测量原理是什么？如何进行测量？（尤其是发光强度和光谱特性实验） 自学单色仪（光栅光谱仪）的工作原理——以便理解LED光谱特性测量实验起始——熟悉实验仪器及系统软件总体认识：各个部分的名称、认识提供的几种光电探测器件实物加深印象结构认识：仔细观察各个部分的结构设计，为日后自己设计提供素材，同时提高实验效果⏹关注实验平台右下角的小结构设计⏹提供单色仪的内部结构图片软件界面认识入缝溴钨灯单色仪电压调节钮游标型旋转平台硅光电池型光功率计实验注意事项实验前将电压调节逆时针旋到极限位置；实验数据要求（分别对白光和红光LED进行实验）首先确定电流刚开始产生到最大可达到电流Imax时对应的两个电压值V1-V2在V1-V2之间等间隔取10组数据分别记录正向电压和正向电流数据或者在0～Imax中间等间距记录10组数据；实验报告要求整理实验数据表格，并利用Matlab绘制出白光/红光LED的V-I特性曲线课后思考题调研不同颜色LED的正向电压和正向电流及反向的参数特性。
LED的驱动电路如何设计？电路如何设计保证对待测LED的正向电压安全考虑？实验二LED 辐射强度空间分布及半值角的测量预习知识点辐射通量和电通量的知识回顾——应用光学光度学部分名词的定义CIE标准中的平均发光强度的意义半值角的概念操作思考题如何保证LED的出光面始终对准转台转轴？光功率计调节中要注意哪些方面？在实验步骤2中如何快速找到最大光功率所对应的转台角度？实验提示光功率的得到是通过CSY10E系统软件获得，打开软件选择合适的标签。
然后，打开实验平台上的单色仪开关（左下角），并点击软件中的启动单色仪，待单色仪初始化完毕后就可以正常使用光功率的获取功能实验注意事项实验前将电压调节逆时针旋到极限位置；外界光线对实验测量有影响，甚至当外界光一定强时会造成软件异常（现象：弹出异常对话框）；实验数据要求（要求至少对红光LED进行实验，有兴趣进行普通白光LED和磨平的白光LED）顺/逆时针从0度到90度每隔10度输入一组数据（共2×9+1=19组）保存实验数据文件实验报告要求课后思考题步骤1和步骤3中选用的反馈电阻阻值发生改变，原因是什么？反馈电阻的作用是什么？实验提示本实验内容可以和实验一内容进行整合，在本实验中能够完成实验一的部分较小电压时对应的数据，一旦软件异常之后，继续手工记录数据即可完成实验一剩下的实验数据任务。
LD/LED 的P-I-V 特性测试（313实验室）一、实验教学目的：1．学习LED 和LD 的工作原理和基本特性；2．测试LED/LD 的P-I （功率-电流）特性和V-I （电压-电流）特性，并计算阈值电流和微分量子效率；3．了解温度对阈值电流和输出功率的影响。
二、实验仪器：LED 发光二极管，LD 激光二极管，LD/LED 电流源，光功率计，万用表。
三、实验原理1、LED 工作原理发光二极管是大多由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs （砷化镓）、GaP （磷化镓）、GaAsP （磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN 结。
因此它具有一般P-N 结的I-N 特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N 区注入P 区，空穴由P 区注入N 区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1.1所示。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN 结面数μm 以内产生。
假设发光是在P 区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
我们把发光的复合量与总复合量的比值称为内量子效率G N rqi =η （1.1）式中，Nr 为产生的光子数，G 为注入的电子-空穴对数。
但是，产生的光子又有一部分会被LED 材料本射吸收，而不能全部射出器件之外。
作为一种发光器件，我们更感兴趣的是它能发出多少光子，表征这一性能的参数就是外量子效率G N Tqe =η （1.2）式中，N T 为器件射出的光子数。
发光二极管所发之光并非单一波长，如图1.2所示。
由图可见，该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大，该波长为峰值波长。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。
大功率LED热学特性研究（课题实验）发光二极管（Light Emitting Diode, LED）在过去十几年里有了飞速的发展，逐渐突破了仅能作为低功率指示灯光源的限制，被广泛应用于日常照明和显示等领域[1-2]。
LED是通过外电流注入的电子和空穴在耗尽层中复合，以辐射复合产生光子而发光，同时也会有部分复合能量传递给晶格原子或离子，发生非辐射跃迁，这部分能量转换成热能损耗在PN结内。
对于小功率LED来说这部分热量很小可以不作考虑。
然而，对于大功率照明用LED而言，其发热量大幅提高，直接影响到了LED的发光效率和器件的使用寿命，以及引起波长的漂移，造成颜色不纯等一系列问题。
因此，研究功率型LED的热学与发光特性不仅涉及半导体物理的基础问题，也是目前光电工程领域的开发热点[3-4]。
一、实验原理简介1. 脉冲法测量结温准确测量LED的结温是研究LED热学特性的基础。
LED灯的基本结构如图1所示，其芯片的核心结构是一个半导体的PN结，所谓LED的结温指的就是PN结的温度。
由于PN 结的尺寸很小，又被荧光材料和树脂胶包裹，无法直接测量其温度，因此常用间接法来测量结温。
本实验仪器采用一种较为新颖的脉冲法测量结温，该方法于2008年由美国NIST实验室提出[7]。
其核心思想是通过脉冲电流来限制结温TJ的上升，使之与器件表面可测量温度TB接近一致。
当给待测LED灯通入一个幅值为额定值的脉冲电流时，芯片在脉冲内正常发光并升温，但由于电流占空比很小，芯片温度会在一个较长的电流截止状态下降低到和表面温度一致。
从整体效果来看，只要脉冲占空比足够小，LED的芯片温度能维持和表面温度一致，如图2所示。
这样，只要借助温控仪就能在脉冲电流下定标出芯片两端的电压‒温度曲线。
由于在电流一定时，特定PN结的压降仅和结温有关，所以在有了LED的电压‒温度曲线后，只需测量正常工作时LED两端的电压就可以得到其实际的结温。
图1 功率型LED 基本结构示意图图2 （a ）LED 在不同占空比的脉冲电流下结温随时间的变化示意图；（b ）待测LED 灯珠在脉冲电流和稳流状态下点亮时，器件表面温度随时间的变化曲线。
实验1 LED灯实验说明文档LED灯硬件说明GPIO硬件说明STM32开发板引出了电路长的所有IO口,电路如下图 1 引出的IO口STM32的IO口可以通过软件配置为以下的8种模式(1)GPIO _Mode_AIN 模拟输入(2)GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入(3)GPIO_Mode_IPD 下拉输入(4)GPIO_Mode_IPU 上拉输入(5)GPIO_Mode_Out_OD开漏输出(6)GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出(7)GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出(8) GPIO_Mode_AF_PP复用开漏输出STM32的每个IO端口都有7个寄存器来控制,他们分别是:2个32位的端口,配置寄存器CRL和CRH;一个16位的复用寄存器BRR;2个32位的数据寄存器IDR和ODR;1个32位的锁存寄存器LCKR;详细资料可以参见<<STM32中文参考资料>>.LED硬件说明STM32 开发板上的两个LED：LED0 和LED1.如下图:图2 LED 与STM32 连接原理图STM32中硬件电路将PB5管脚与LED0灯连接,而另一LED灯LED1则是连接在PE5.由电路可知,两个LED都是通过灌电流的方式来加电压,所以应将相应的GPIO口配置为输出方式,通过合理的控制其连接的GPIO口的输出电压(置高置低)就能控制灯的闪烁(关于GPIO配置操作请详见GPIO固件库说明文档).LED灯软件说明实验中用到了GPIO固件库函数和LED固件库的函数的总和,在引用MCU中的头文件后用到的GPIO函数以及LED函数如下GPIO中的库函数1)使能总线时钟void GpioRccEnable(GPIO_TypeDef* GPIOx);2)配置管脚为输入输出模式void GpioConfig(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin,GPIOMode_TypeDef mode,GPIOSpeed_TypeDef speed );3)设置某一端口为输入输出模式void GpioSet(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin,GPIOMode_TypeDef mode,GPIOSpeed_TypeDef speed );4)设置输入模式并初始化void GpioSetInMode(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin );5)设置输出模式并初始化void GpioSetOutMode(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin,char init_value);6)管脚的输出的值void GpioSetOutValue(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin, char init_value);7)读取某一管脚的状态unsigned char GpioInReadPinStatus(GPIO_TypeDef* GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);LED中的库函数如下:1)初始化函数void LedInit(char led, char led_init_status);2)指定LED灯亮void LedOn(char led);3)灭掉指定的LED灯void LedOff(char led);LED灯应用简述实验中通过调用LED灯的库函数来配置GPIO口的高低来控制LED0和LED1灯的亮灭,首先调用库函数来打开LED0和熄灭LED1延长一段时间后打开LED1和熄灭LED0延长一段时间后交替变换从而达到了LED灯交替闪烁的目的,实验程序如下#include "common.h"void Delay(u32 count) //延迟函数{u32 i=0;for(;i<count;i++);}int main(void){Init();while(1){LedOn(LED0);LedOff(LED1);Delay(3000000); //延时LedOn(LED1);LedOff(LED0);Delay(3000000); //延时}}。
led实验报告LED实验报告引言：近年来，随着科技的不断发展，LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的照明技术，逐渐受到人们的关注和应用。
本篇实验报告将介绍我们对LED的实验研究，包括实验目的、实验步骤、实验结果以及实验结论等内容。
实验目的：本次实验的目的是通过对LED的实验研究，了解其工作原理和性能特点，并探索其在照明领域中的应用潜力。
实验步骤：1. 准备工作：收集所需实验材料，包括LED灯、电源、导线等，并确保实验环境安全。
2. 实验装置搭建：按照实验要求，搭建实验装置，将LED灯连接到电源上，并保证电路连接正确。
3. 实验参数设置：根据实验要求，调整电源电压和电流，记录下实验参数。
4. 实验观察与记录：打开电源，观察LED灯的亮度、颜色和稳定性，并记录下实验过程中的观察结果。
5. 实验数据分析：根据实验结果，分析LED灯在不同电压和电流下的亮度变化规律，并绘制相应的图表。
6. 实验结论总结：根据实验数据和分析结果，总结LED灯的工作原理和性能特点，并探讨其在照明领域中的应用前景。
实验结果：在实验过程中，我们通过调整电源电压和电流，观察到LED灯的亮度、颜色和稳定性发生了变化。
随着电压的增加，LED灯的亮度逐渐增强，但在达到一定电压后，亮度增加的速度逐渐减慢。
此外，我们还发现，当电流过大时，LED 灯会发生短暂闪烁或熄灭的现象。
根据实验数据分析，我们得出以下结论：1. LED灯的亮度与电压呈正相关关系，但增长速度逐渐减慢。
2. LED灯的亮度与电流呈正相关关系，但过大的电流会导致灯泡闪烁或熄灭。
3. LED灯的颜色与材料的不同而有所差异，常见的LED颜色有红、绿、蓝等。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了LED灯的工作原理和性能特点。
LED作为一种新型的照明技术，具有节能、环保、寿命长等优点，因此在照明领域中具有广阔的应用前景。
然而，LED灯的亮度和稳定性仍需进一步提高，以满足不同场景的需求。
led灯实验报告本次实验主要是研究和了解LED灯的基本原理，以及研究与掌握LED灯的电路连接方式和使用场景，进一步加深对电子电路的理解和应用。
一、实验步骤1. 组装LED灯电路：将LED灯按照正负极连接方式，与电阻、电源等元件连接起来，组成一个电路，在电路中接上电池后，亮起了LED灯。
2. 制作流水灯：将多个LED灯按照特定的连接方式串联连接，同时在电路中加入定时器，使得灯光能够按照特定的方式流动起来。
3. 实验测量：通过测量LED灯的亮度和电流，来研究和了解LED灯的使用特征和电路连接方式。
二、实验原理1. LED灯的基本原理：LED灯是一种半导体器件，根据材料的不同，发出的光谱也不同。
通过控制LED灯的电流大小，可以控制LED灯的亮度和发光颜色。
2. LED灯的电路连接方式：LED灯可以采用串联和并联的方式进行连接。
串联连接方式可以使LED灯亮度均匀，但电压需满足所有LED灯的电压之和。
并联连接方式可以使LED 灯亮度分散，但电压需满足每个LED灯的电压要求。
3. 流水灯的实现原理：流水灯的实现主要依靠定时器和多个LED灯的串联连接。
控制定时器的频率和占空比可以控制LED灯的流动速度和流动方式。
三、实验结果通过本次实验，我们成功地制作了LED灯电路和流水灯，并且了解了LED灯的基本原理和电路连接方式。
通过实验测量，我们还发现LED灯的亮度和电流之间呈线性关系，电流越大，LED灯的亮度也越高。
四、实验分析本次实验虽然简单，但是涵盖了LED灯的基本原理和电路连接方式，同时还实现了流水灯的功能，对于深入学习和理解电子电路的知识有着重要的帮助。
但是本次实验还存在一些问题，如定时器的设置和电路连接的稳定性等方面还需要进一步改善。
五、实验总结和展望通过本次实验，我们对LED灯的基本原理和电路连接方式有了更深入的理解，同时还熟悉掌握了LED灯的使用方法和场景。
在之后的学习和实践中，我们还将进一步完善和优化电路连接，探索更多实际应用场景，为电子电路的设计和制造做出更大的贡献。
led实验报告LED实验报告引言：近年来，随着科技的不断进步，LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的照明技术，逐渐在各个领域得到广泛应用。
本次实验旨在探究LED的工作原理、特性以及其在照明领域的应用。
一、实验设备和方法本次实验所用的设备包括LED灯、电源、电压表、电流表以及连接线等。
实验方法为通过改变电压和电流的大小，观察LED的发光情况，并记录相应的数据。
二、LED的工作原理LED是一种半导体器件，其工作原理基于半导体材料的特性。
当电流通过LED 时，电子和空穴在半导体材料中复合，释放出能量，从而产生光。
这种光的产生是通过电子跃迁实现的，即当电子从高能级跃迁到低能级时，会释放出能量，这部分能量就转化为光的形式。
三、LED的特性1. 发光效率高：相比传统的白炽灯和荧光灯，LED的发光效率更高，能够将电能转化为光能的比例更高，因此具有更低的能耗。
2. 寿命长：LED的寿命相对较长，一般可以达到几万小时，远远超过传统的灯泡。
3. 色彩丰富：通过控制不同的半导体材料的配比和掺杂，可以实现不同颜色的LED，满足不同照明需求。
4. 可调光性：与传统灯泡相比，LED的亮度可以通过调节电流大小来实现，具有更好的可调节性。
四、实验结果与分析通过实验我们得到了LED在不同电流和电压下的发光情况，并记录了相应的数据。
实验结果表明，当电流和电压逐渐增大时，LED的亮度也会相应增大。
这与LED的工作原理相吻合，即电流的增大会使得电子跃迁的频率增加，从而产生更多的光。
此外，我们还观察到LED在不同颜色下的发光情况。
通过控制不同的半导体材料和掺杂剂，我们可以实现红色、绿色、蓝色等不同颜色的LED。
这为照明领域提供了更多的选择和可能性。
五、LED在照明领域的应用由于其高效、长寿命以及可调光性等特点，LED在照明领域得到了广泛应用。
目前，LED已经被用于家庭照明、商业照明、道路照明等各个方面。
与传统的灯泡相比，LED具有更低的能耗和更长的寿命，能够为人们提供更加舒适、环保的照明环境。
实验4 S3C2410 LCD的驱动控制实验一、实验目的1.学习LCD与ARM的LCD的控制器的接口原理；2.掌握内置LCD控制器驱动编写方法；3.学习调用简单的GUI绘图。
二、实验设备硬件：UP-TECH S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机Pentium 500 以上, 硬盘10G 以上。
软件：PC 机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋超级终端（或X-shell）＋ARM-LINUX 开发环境。
三、预备知识学习LCD 显示器的基本原理，理解其驱动控制方法。
掌握两种LCD 驱动方式的基本原理和方法。
并用编程实现:1．用总线方式直接驱动带有驱动模块的LCD。
2．用ARM 内置的LCD 控制器来驱动LCD。
四、实验原理1．LCD（Liquid Crystal Display）原理液晶得名于其物理特性：它的分子晶体，以液态存在而非固态。
这些晶体分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点：1、如果让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此平行排列。
2、如果提供了带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列。
液晶的第三个特性是很神奇的：液晶层能使光线发生扭转。
液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤除了那些从特殊方向射入之外的所有光线。
此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。
液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关——即可以阻碍光线，也可以允许光线通过。
液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。
上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲。
结果便是这个扭曲的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。
如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。
led灯实验报告
实验目的：探究LED灯的工作原理和特性，了解LED灯的亮度和颜色与电流、电压的关系。
实验器材：
1. LED灯
2. 直流电源
3. 电阻
4. 连线
5. 万用表
实验步骤：
1. 将LED灯、直流电源和电阻按照电路图连接好。
2. 打开直流电源，调节电压到合适的范围。
3. 测量电路中的电流和电压值。
4. 改变电流和电压的数值，每次记录下LED灯的亮度和颜色的变化情况。
5. 根据实验数据绘制出LED灯的亮度和颜色与电流、电压的关系曲线。
实验结果和分析：
通过改变电流和电压的数值，我们发现LED灯的亮度和颜色会随之发生变化。
在低电流和电压下，LED灯的亮度较暗，颜色可能会稍微偏暗或者发黄。
随着电流和电压的增大，LED 灯的亮度逐渐增强，颜色逐渐偏向白色。
但是当电流或电压超过一定范围时，亮度和颜色的变化趋势会趋于平缓，不再有明显的差异。
结论：
LED灯的亮度和颜色与电流、电压的关系是非线性的。
在合
适的电流和电压下，LED灯可以达到最佳的亮度和颜色效果。
过高或过低的电流、电压会导致LED灯的亮度下降或者颜色
变化不正常。
因此，在实际应用中，需要根据LED灯的工作
特性选择合适的电流和电压。
同时，LED灯具有低能耗、高
效率、长寿命等优点，因此在照明、显示等领域有广泛的应用。
3.24LED光电特性研究一、实验目的1.了解LED的光电特性，理解LED的发光机理。
2.学会用CIE标准定量测量平均辐射（发光）强度及半值角。
3.了解LED电流注入与辐射功率的关系及其测量方法。
4.了解LED的光谱特性及其测试方法。
二、实验原理LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长（光的颜色），是由形成P-N结材料决定的。
大功率LED，一般指大于0.65W，这一点不同公司内部也会有不同的标准，因为目前在大功率LED领域还没有形成大家一致认可的行业标准。
光强与流明比小功率大，但同样散热也很大，现在大功率大多是单颗应用，加上有效散热面积很大的散热片，也出现了集成在一起的LED灯矩阵，但是散热效果不是很好。
小功率一般是0.06W左右的。
1．LED器件的测试对于LED器件，因其体积小、定向发射光、高亮度、PN结电特性等特点，从而在品质的评价和检测方法方面产生许多新的问题。
不同的应用场合，决定了对LED产品的性能要求。
从而在品质的评价和检测方面产生许多新的问题。
从光学性能来看，主要是亮度、视角分布、颜色、光通量、光束空间分布、显色特性及辐射照度等参数。
此外，LED既是一种光源，又是一种功率型半导体器件。
因此有关它的质量必须从光学、点穴等诸多方面进行综合评价。
1.1电特性测量参数电特性：LED是一个由半导体无机材料构成的单极性PN结二极管，它是半导体PN结二极管中的一种，其电压-电流之间的关系称为伏安特性。
由图1可知，LED电特性参数包括正向电流、正向电压、反向电流和反向电压，LED 必须在合适的电流电压驱动下才能正常工作。
通过LED电特性的测试可以获得LED的最大允许正向电压、正向电流及反向电压、电流，此外也可以测定LED 的最佳工作电功率。
正向电压VF Forward voltage通过发光二极管的正向电流为确定值时，在两极间产生的电压降反向电流IR Reverse current加在发光二极管两端的反向电压为确定值时，流过发光二极管的电流。
反向电压VR Reverse voltage被测LED器件通过的反向电流为确定值时，在两极间所产生的电压降。
1.2光特性测量指标光学性能：LED的光学性能主要涉及到光谱、光度和色度等方面的性能要求。
根据新制定的行业标准“半导体发光二极管测试方法”，主要有发光峰值波长、光谱辐射贷款、发光强度、半强度角、光通量、辐射通量、发光效率、色品坐标、相关色温、色纯度和主波长、显色指数等参数。
1.2.1LED器件平均发光强度averaged LED intensity光通量是说明某一光源向四周空间发射出的总光能量。
不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。
发光强度的单位为坎德拉，符号为cd ，它表示光源在某单位球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)内发射出的光通量。
1cd =1lm/1sr （sr ：立体角的球面度单位）。
照射在离LED 器件一定距离(d)处的光度探测器上的光通量V φ。
与由光度探测器构成的立体角Ω的比值。
按公式(1)计算LED 器件平均发光强度V I ：2/v v v I s d φφ==Ω (1)式中：S—光度探测器的面积，单位为2m ；V I --平均发光强度，单位为cd。
CIEl27推荐在标准条件A 和标准条件B 这两种条件下，测量远场和近场条件下的LED 器件平均发光强度，分别用符号地LEDA I 和LEDB I 来表示。
1.2.2LED 光通量luminous flux由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度，我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位----光通量来衡量。
光通量用符号Φ表示，单位为流明（lm ）。
根据发光强度和光通量的定义,可以导出如下计算光通量的公式：…………………………（2）式中,φ为主光束光通量,单位流明,I 为发光强度,单位cd；α为发散角,单位度。
按上述公式得出的φ仅为发光管主光束的光通量,此处还应包括散射光。
因而,总的光通量比φ大。
但是,由于散射光难于计算,一般情况下,只算出主光束光通量就可以比较其发光效率的高低了。
1.2.3半强度角Ola half-intensity angle在发光强度分布图形中，发光强度等于最大强度一半所对应的角度，如图：1.2.4峰值波长Pλpeal wavelength光谱分布曲线最大值对应的波长（见图3）∆spectral bandwidth at halfintensity levels1.2.5光谱半宽度λ在峰值波长两侧光强度为最大值的一半时所对应的波长之差值(见图3)（图3）1.2.6光谱分布P(λ)spectral distribution在可见光波长范围内，各个波长的光辐射分布情况。
1.2.7主波长Dominant wavelength任何一个颜色都可以看作为用某一个光谱色按一定比例与一个参照光源（如CIE标准光源A、B、C等）相混合而匹配出来的颜色，这个光谱色就是颜色的主波长。
颜色的主波长相当于人眼观测到的颜色的色调（心理量）。
若已获得被测LED器件的色度坐标，就可以采用等能白光E光源（x0＝0.3333，y0＝0.3333）作为参照光源来计算决定颜色的主波长。
计算时根据色度图上连接参照光源色度点与样品颜色色度点的直线的斜率，查表读出直线与光谱轨迹的交点，确定主波长。
1.2.8色温Color Temperature当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温，用绝对温度K（开尔文，开氏度=摄氏度+ 273.15）表示。
显色性(Color rendering property)原则上，人造光线应与自然光线相同，使人的肉眼能正确辨别事物的颜色，当然，这要根据照明的位置和目的而定。
光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。
通常叫做"显色指数"（Ra）。
显色性是指事物的真实颜色（其自身的色泽）与某一标准光源下所显示的颜色关系。
Ra值的确定，是将DIN6169标准中定义的8种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。
Ra值为100的光源表示，事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。
2.LED测试标准光度探测器的光谱灵敏度在被测器件发射的光谱波长范围内应该校准到CIE（国际照明委员会）标准光度观测者光谱曲线;测试辐射参数时应采用无光谱选择性的光探测器。
测试系统应该按距离d和光阑D1用标准器校正。
测量距离d应按CIE推荐的标准条件A和B设置。
在这两种条件下,所用的探测器要求有一个面积为100mm2(相应直径为11.3mm)的圆入射孔径。
CIE推荐LED顶端到探测器的距离d立体角平面角(全角)标准条件A316mm0.001sr2°标准条件B100mm0.01sr 6.5°三、实验仪器LED光源、激光管夹持器、支杆套筒、导轨、积分球、直流稳压电源、光谱仪、照度计、计算机等。
四、实验步骤实验一、LED电特性测试及V-I/P-I曲线绘制正向/反向特性测试电路正向特性测试时：1.将APS3005S恒流源的正负极接在LED测试灯头上，启动恒流源，调节电源使LED发光，然后预热3分钟，注意不要将电压调节的过高。
2.恒流源电源调节回“0”值，将照度计靠近LED灯头，记录此时的照度计读数，然后转动微调电流旋钮，观察照度计读数变化，记录照度计开始变化时的电流值，此电流值为阈值电流，然后每增加50mA记录一次照度计读数。
注：最大电流不得超过300mA。
正向伏安曲线测试数据I（mA）P（V）红光LED额定电压2.1V,额定电流300mA;蓝色LED额定电压3.3V,额定电流300mA；绿色LED额定电压3.3V,额定电流300mA；白色LED额定电压3.3V,额定电流300mA。
反向特性测试时：将APS3005S正负极交换，电压值从0V开始每缓慢增加电压，将电压值从0V调整至30V（根据不同灯头的额定电压确定），观察LED是否有击穿现象；之后再将电源接线调换，加载正常工作电压，观察LED是否能正常工作。
实验二、LED平均强度及发散角测试1、平均强度D--被测LED器件；G--电流源；PD--包括面积为A的光阑D1的光度探测器；D2、D3--消除杂散光光栏,D2,D3不应限制探测立体角；d--被测LED器件与光阑D1之间的距离。
1.调整被测LED器件使它的机械轴通过探测器孔径的中心。
2.调节滑块，使LED和探测器的距离为100mm，以CIE标准B标准执行。
3.接通电源，调节到LED的额定电压3.3V，读出照度计的读数。
4.测量10组数据。
2、发散角测试测量半导体发光二极管在规定的工作电流下的平均LED强度的空间分布和半最大强度角及偏差角。
半强度角θ/2是发光（或辐射）强度大于等于最大强度一半构成的角度（见图），在平均LED强度分布图形中，最大强度方向（光轴）与机械轴Z之间的夹角即为偏差角Δθ。
D：被测LED器件；G：电流源；PD：包括面积为A的光阑D1的光度探测器；D2,D3：消除杂散光光栏,D2,D3不应限制探测立体角；d：被测LED器件与光阑D1之间的距离；θ：Z轴和探测器轴之间的夹角。
1.将LED装好后，安装在有转台的滑块上；将探测器放在距离LED100mm处。
2.给被测器件加上规定的工作电流。
调整被测器件LED的机械轴与光探测器轴重合，即θ＝0，测量光探测器的信号，把这个值设置为I＝100％；（即平均光强）3.从0~+90°旋转度盘，测量各个角度时的发光强度值每10度记录一个值，得到相对强度I/2与θ1之间的关系。
4.从0~-90°旋转度盘，测量各个角度时的发光强度值每10度记录一个值，得到相对强度I/2与θ2之间的关系。
5.通过以上实验得到角度θ1、θ2，半强度角Δθ=|θ2-θ1|，即为LED的发散角及光场分布曲线（如下图）。
