发光二极管原理,理解,相关计算

本文深入探讨了LED限流电阻的计算原理,包括LED的工作电压、电流需求以及如何通过串联电阻来确保LED正常工作。提供了计算公式和实例,帮助读者理解如何在不同条件下正确选择限流电阻。

1. 原理

 发光二级管,也是二极管,二极管需要一定的正向电压,才能导通,导通后,一般情况下,可以看成导体了。

 所以要让led发光,首先要有正向压降,一般都是2-3V的。

同时,为了亮度,还要保证电流。

发光二极管由于不是正常的电阻,不能直接计算电压和电流关系。

手册上一般都给了工作电压和电流,我们的原则是:

保证工作电流的情况下,计算串联的电阻。

 

2. 计算串联电阻

如果led需要3V导通,工作电流是20ma,那么电阻值是

R=(电源电压-3V)/0.02。

这样的计算原理是,3V是led的分压,电源电压-3V是电阻的分压,0.02是电阻和led支路的电流,这样就计算出了需要的电阻值了.

在这个电阻值下,3V加在led上,电源电压-3V加在电阻上,电流是20ma,电路正常工作。

 

下面这个文档详细说明了计算方法,文档为转载.

转载于:https://www.cnblogs.com/linucos/archive/2012/12/08/2808916.html

### 光流法C++源代码解析与应用 #### 光流法原理 光流法是一种在计算机视觉领域中用于追踪视频序列中运动物体的方法。它基于亮度不变性假设,即场景中的点在时间上保持相同的灰度值,从而通过分析连续帧之间的像素变化来估计运动方向和速度。在数学上,光流场可以表示为像素位置和时间的一阶导数,即Ex、Ey(空间梯度)和Et(时间梯度),它们共同构成光流方程的基础。 #### C++实现细节 在给定的C++源代码片段中,`calculate`函数负责计算光流场。该函数接收一个图像缓冲区`buf`作为输入,并初始化了几个关键变量:`Ex`、`Ey`和`Et`分别代表沿x轴、y轴和时间轴的像素强度变化;`gray1`和`gray2`用于存储当前帧和前一帧的平均灰度值;`u`则表示计算出的光流矢量大小。 #### 图像处理流程 1. **初始化和预处理**:`memset`函数被用来清零`opticalflow`数组,它将保存计算出的光流数据。同时,`output`数组被填充为白色,这通常用于可视化结果。 2. **灰度计算**:对每一像素点进行处理,计算其灰度值。这里采用的是RGB通道平均值的计算方法,将每个像素的R、G、B值相加后除以3,得到一个近似灰度值。此步骤确保了计算过程的鲁棒性和效率。 3. **光流向量计算**:通过比较当前帧和前一帧的灰度值,计算出每个像素点的Ex、Ey和Et值。这里值得注意的是,光流向量的大小`u`是通过`Et`除以`sqrt(Ex^2 + Ey^2)`得到的,再乘以10进行量化处理,以减少计算复杂度。 4. **结果存储与阈值处理**:计算出的光流值被存储在`opticalflow`数组中。如果`u`的绝对值超过10,则认为该点存在显著运动,因此在`output`数组中将对应位置标记为黑色,形成运动区域的可视化效果。 5. **状态更新**:通过`memcpy`函数将当前帧复制到`prevframe`中,为下一次迭代做准备。 #### 扩展应用:Lukas-Kanade算法 除了上述基础的光流计算外,代码还提到了Lukas-Kanade算法的应用。这是一种更高级的光流计算方法,能够提供更精确的运动估计。在`ImgOpticalFlow`函数中,通过调用`cvCalcOpticalFlowLK`函数实现了这一算法,该函数接受前一帧和当前帧的灰度图,以及窗口大小等参数,返回像素级别的光流场信息。 在实际应用中,光流法常用于目标跟踪、运动检测、视频压缩等领域。通过深入理解和优化光流算法,可以进一步提升视频分析的准确性和实时性能。 光流法及其C++实现是计算机视觉领域的一个重要组成部分,通过对连续帧间像素变化的精细分析,能够有效捕捉和理解动态场景中的运动信息
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### LED 发光二极管的工作原理 LED(Light Emitting Diode),即发光二极管,是一种基于半导体材料的电子元件。其工作原理主要依赖于PN结的特性。当外加正向电压施加到LED两端时,P区中的空穴和N区中的自由电子会相互扩散并复合,在此过程中释放能量以光的形式表现出来[^1]。 这种光电效应的具体机制可以分为以下几个方面: - **载流子注入**:在外加电场作用下,电子从阴极端被注入到阳极端,形成电流流动。 - **辐射复合**:注入后的电子与空穴相遇发生复合过程,部分能量转化为光能发出可见光或其他波段光线。 - **量子效率**:衡量有多少比例的能量最终转换成有用的光学输出功率而非热损耗等因素影响下的实际效能指标之一[^1]。 通常情况下,不同材质制成的LED会产生相应颜色范围内的单色光谱线;例如GaAsP基红橙黄绿蓝紫等多种色彩均可通过调整掺杂元素种类及其浓度来实现定制化生产需求满足多样化应用场景的要求[^1]。 ### LED 的典型应用领域 由于具备高效节能、寿命长久以及环保无毒等诸多优点,LED已被广泛应用于各个行业之中,具体如下所示: #### 照明设备 现代家庭及商业建筑普遍采用LED作为主要光源解决方案,因其相比传统白炽灯泡或荧光灯具具有更低能耗水平的同时还能提供更高质量照明效果[^1]。 ```python # 计算LED灯节省电力百分比的一个简单例子 def calculate_energy_savings(traditional_wattage, led_wattage): savings_percentage = ((traditional_wattage - led_wattage) / traditional_wattage) * 100 return savings_percentage savings = calculate_energy_savings(60, 8) print(f"Energy Savings Percentage: {savings}%") ``` #### 显示屏幕技术 从小型移动终端显示屏直至大型户外广告牌均大量运用到了高分辨率全彩LED像素阵列构成显示面板的技术方案当中去提升画质呈现力道同时降低整体功耗开销成本支出情况等方面做出了巨大贡献。 #### 背光源组件 笔记本电脑和平板电视等产品内部结构设计里也少不了利用白色或者彩色LED条形模组充当液晶面板背后均匀照亮整个画面区域所需辅助光源角色功能定位明确清晰易懂便于理解掌握相关内容要点信息更加全面深入细致入微地探讨研究下去才有可能取得更大进步空间和发展机遇前景广阔美好未来值得期待憧憬向往不已啊!
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