紅光LED作為光傳感器使用

　　普通的紅光LED通常作為發光元件使用，但是，也可以將其作為光傳感器使用。在同一電路中，單個LED甚至還可以同時充當發光元件和光檢測器（參考文獻1、2、3)。基本思路是以脈沖方式驅動LED，導通的時間用于照明，而截止的時間則用于檢測LED所感知到的環境光產生的光伏電流。

　　圖1，該電路用做夜間照明系統。LED在白天保持關閉，環境光強降低時變亮。

　　圖1所示電路為一夜間照明設備。LED白天關閉，在環境光強降低時打開。7555 CMOS定時器為一個單穩態觸發器，它在引腳2電壓低于供電電壓三分之一時觸發。R1和R2構成一個分壓器，使LED負極電壓恰好低于觸發電壓。環境光強足夠大時，LED積累幾百毫伏的電壓，該電壓被加到R1/R2連接處電壓上，使引腳2電壓高于三分之一的觸發電平。在該狀態下，7555的引腳3輸出為0V，1N914二極管變為反向偏置，使LED光伏電流能流入觸發器輸入引腳2。

　　環境光強降到足夠低時，LED電壓下降，引腳2電壓低于觸發電平。于是7555發出一個單次脈沖，1N914變為正向偏置，LED變亮。在R3和C1 電壓升高的末期，單穩態電路復位并將C1放電。然后單穩態電路就可準備好處理下一周期。在此間隔期間，LED會短暫熄滅一會，以便能再次測量環境光強。

　　圖2，環境光強較大時本電路中LED會緩慢閃爍，在光強下降時LED熄滅。

　　圖2中的電路作為晝間照明系統使用；LED在光強較大時變亮閃爍，在環境光強較低時熄滅。只要引腳4的復位輸入高于約600mV，7555就可以穩定地工作，通過1N914二極管使LED緩慢閃爍。如果環境光強太低，LED無法在引腳4處產生足夠的電壓，則7555輸出保持在接近0V，從而禁止LED變亮。引腳3輸出為高電平時LED充當發光器件，而引腳3輸出為低電平時LED充當傳感器。

　　該電路不需要限流電阻。如要使電路正常工作，定時器IC必須為一個CMOS型器件，因為該電路設計輸入電流較低。原型設計中采用了Intersil的ICM7555元件。

　　參考文獻

　　1. Myers, Howard, “Stealth-mode LED controls itself,” EDN, May 25, 2006, pg 98.

　　2. Gadre, Dhananjay V, and Sheetal Vashist, “LED senses and displays ambient-light intensity,” EDN, Nov 9, 2006, pg 125.

　　3. Dietz, Paul, William Yerazunis, and Darren Leigh, “Very Low-Cost Sensing and Communication Using Bidirectional LEDs,” Mitsubishi Research Laboratories, July 2003.