探究自闪烁发光二极管在物理实验中的运用

2020年11月21日,周六。微主来到学校附近的河南省顺时针魔方俱乐部,向焦作市创客教育名师工作室指导专家李璐老师求教,计划用开源硬件控制发光发光二极管,设计制作频闪光源。

如果将该频闪光源附着在运动的物体上,就可以利用智能手机的流光快门功能拍摄运动物体的频闪照片了。

此事能成,就可以舍弃复杂的打点计时器和学生电源,学生就可以随时随地开展居家实验了。

当微主正发愁如何将智能硬件小型化和抗摔化的时候,李璐老师称他的工作室里有自闪烁发光二极管,只要用纽扣电池对自闪烁发光二极管供电,它自己就自动闪烁起来了,无需任何外加控制电路。

微主有些将信将疑,试着将这种二极管接入电源电压为3伏的电路中,亲眼看到这种二极管忽闪忽闪发光的样子,微主彻底服了。

微主不禁感叹,自己被困在教材教辅里面太久了,竟然不知道市面上在很早以前就已经有此神物。

电路越是简单,操作越是简便,器材越是易得,就越容易在教师教学活动和学生课外探究活动中推广应用。试想一下,如果给学生发放“纽扣电池+自闪烁发光二极管”组合套件,让学生自行组装电路,然后附着在运到物体上,背后放置一把刻度尺,再用智能手机的流光快门拍摄,那不就可以为所欲为了吗?

电路简单 效果神奇

至于数据处理,可以把拍摄的实验照片导入几何画板中,把图片中的刻度尺为单位长度,可以对任意两点之间的距离进行定量测定。

打点计时器,可以休矣!!!

闪烁式发光二极管

闪烁式发光二极管是一种光电结合的器件,它是把CMOS-LED 技术应用到发光二极管上而制成的。闪烁式发光二极管的外形与普通发光二极管没有什么不同,但在管壳内却由一块集成电路(IC) 和一只发光二极管相连构成,集成电路由振荡器、分频器和缓冲驱动器组成,如下图所示。

振荡器产生一个振荡信号,经过多级分频后可获得一个在1.3 - 5.2Hz 范围内的某一固定频率,再由缓冲驱动电路进行电流放大,输出足够大的电流,使发光二极管闪烁发光。

闪烁式发光二极管只有两个引脚,使用时只要在两个引脚上加上额定工作电压,它便会发出闪烁的光来,闪烁的频率为每秒3 - 5 次。闪烁式发光二极管在无外接单稳态电路、双稳态电路及无稳态多谐振荡器的情况下可自行闪光,所以又把它叫做自闪式发光二极管,它可以使整机电路大大减化。

| 创客焦作 | 

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