【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

ID:513258 · 發表于 2019-8-19 20:52

ID:513258 · 發表于 2019-8-19 20:58

ID:513258 · 發表于 2019-8-19 20:59

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 07:26

實驗九十五：pulsesensor光學心率脈搏生物模擬傳感器（XD-58C）

脈搏傳感器是用來測試心跳速率的傳感器，學生、藝術家、運動員、創造者、游戲或者移動終端開發人員，可以開發出和心率有關的互動作品。傳感器可以戴在手指或者耳垂上，通過互聯線可以與Arduino相連。它還有一個開源的app程序，可以實時的把心率用圖線顯示出來。實質是一款集成了放大電路和噪聲消除電路的光學心率傳感器。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 07:32

脈搏（英語：Pulse）
為人體表可觸摸到的動脈搏動。人體循環系統由心臟、血管、血液所組成，負責人體氧氣、二氧化碳、養分及廢物的運送。血液經由心臟的左心室收縮而擠壓流入主動脈，隨即傳遞到全身動脈。動脈為富有彈性的結締組織與肌肉所形成管路。當大量血液進入動脈將使動脈壓力變大而使管徑擴張，在體表較淺處動脈即可感受到此擴張，即所謂的脈搏。正常人的脈搏和心跳是一致的。正常成人為60到100次/分，常為每分鐘70－80次，平均約72次/分。老年人較慢，為55到60次/分。脈搏的頻率受年齡和性別的影響，胎兒每分鐘110—160次，嬰兒每分鐘120－140次，幼兒每分鐘90－100次，學齡期兒童每分鐘80－90次。

脈搏即動脈搏動，脈搏頻率即脈率。正常人脈率規則，不會出現脈搏間隔時間長短不一的現象。正常人脈搏強弱均等，不會出現強弱交替的現象。另外，運動和情緒激動時可使脈搏增快，而休息，睡眠則使脈搏減慢。成人脈率每分鐘超過100次，稱為心動過速；每分鐘低于60次，稱為心動過緩。臨床上有許多疾病，特別是心臟病可使脈搏發生變化。因此，測量脈搏對病人來講是一個不可缺少的檢查項目。中醫更將切脈作為診治疾病的主要方法。心動周期中，由于心室收縮和舒張的交替進行脈管發生周期性擴張和回位的搏動。病情危重，特別是臨終前脈搏的次數和脈率都會發生明顯的變化。脈搏的變化也是醫生對病人診斷的其中一項依據。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 09:00

光電式脈搏傳感器的原理
光學脈搏波傳感器的原理是通過檢測綠色LED發出的光隨血管容積的變化，光的吸收量也發生變化，從而得到了脈搏波。根據郎伯－比爾（lamber－beer）定律,物質在一定波長處的吸光度和他的濃度成正比,當恒定波長的光照射到人體組織上時,通過人體組織吸收、反射衰減后測量到的光強在一定程度上反映了被照射部位組織的結構特征。脈搏主要由人體動脈舒張和收縮產生的,在人體指尖,組織中的動脈成分含量高,而且指尖厚度相對其他人體組織而言比較薄,透過手指后檢測到的光強相對較大,因此光電式脈搏傳感器的測量部位通常在人體指尖。手指組織可以分成皮膚、肌肉、骨骼等非血液組織和血液組織,其中非血液組織的光吸收量是恒定的,而在血液中,靜脈血的搏動相對于動脈血是十分微弱的,可以忽略,因此可以認為光透過手指后的變化僅由動脈血的充盈而引起的,那么在恒定波長的光源的照射下,通過檢測透過手指的光強可以間接測量到人體的脈搏信號。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 09:10

脈搏傳感器
指的是用于檢測脈搏相關信號的傳感器。脈搏指的是動脈搏動，脈搏傳感器即是用來檢測動脈搏動時產生的壓力變化，將之轉換成可以被更直觀觀察和檢測的電信號。脈搏傳感器按照輸出方式有模擬輸出、數字輸出兩種。按照采集信號的方式主要可以分為壓電式、壓阻式、光電式等三種。其中壓電式和壓阻式通過微壓力型的材料（壓電片、電橋等）將脈搏跳動的壓力過程轉換為信號輸出。光電式脈搏傳感器則通過反射或對射式的方式，將血管在脈搏跳動過程中透光率的變化轉換為信號輸出。脈搏傳感器主要應用在醫療設備、教學設備，教學實訓等領域，如血氧測量、心率監測、中醫脈象診斷等等。脈搏傳感器按照輸出方式有模擬輸出、數字輸出兩種。按照采集信號的方式主要可以分為壓電式、壓阻式、光電式等三種，其中光電式多數為紅外光。紅外脈搏傳感器，利用特定波長紅外線（典型的有570、870um）對血管末端血液微循環產生的血液容積的變化的敏感特性，檢測由于心臟的跳動，引起指尖的血液中血氧蛋白含量變化，經過信號放大、調整等電路處理后，可以輸出同步于脈搏跳動的脈沖信號，從而計算出脈率，也可以輸出反映指尖血容積變化的完整的脈搏波波形信號。主要應用于臨床上脈率的測量、監測和脈搏波的病理分析。還可計算血氧飽和度。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 09:26

一般用綠光-- 紅光作為測量光源
早起多數采用紅光為光源，隨著進一步的研究和對比，綠光作為光源得到的信號更好，信噪比也比其他光源好些，所以現在大部分穿戴設備采用綠光為光源。但是考慮到皮膚情況的不用（膚色、汗水），高端產品會根據情況自動使用換綠光、紅光和IR多種光源。綠光作為光源的幾個特點：

   1. 皮膚的黑色素會吸收大量波長較短的波
   2. 皮膚上的水份也會吸收大量的UV和IR部分的光
   3. 進入皮膚組織的綠光(500nm)-- 黃光(600nm)大部分會被紅細胞吸收
   4. 紅光和接近IR的光相比其他波長的光更容易穿過皮膚組織
   5. 血液要比其他組織吸收更多的光
   6. 相比紅光，綠（綠-黃）光能被氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白吸收

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 10:51

PulseSensor 是一款用于脈搏心率測量的光電反射式模擬傳感器。將其佩戴于手指或耳垂等處，通過導線連接可將采集到的模擬信號傳輸給 Arduino 等單片機用來轉換為數字信號，再通過 arduino 單片機簡單計算后就可以得到心率數值，此外還可將脈搏波形上傳到電腦上顯示波形。PulseSensor 是一款開源硬件，目前國外官網上已有其對應的 arduino 程序和上位機 Processing 程序，其適用于心率方面的科學研究和教學演示，也非常適合用于二次開發。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 11:25

模塊參數
電路板直徑：16mm
電路板厚度：1.6mm（普通 PCB 板厚度）
LED 峰值波長：515nm
供電電壓：3.3v 或 5v 均可
輸出信號類型：模擬信號
輸出信號大小：0~3.3v(3.3v 電源)或 0~5v(5v 電源)

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 11:39

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 11:55

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（95）
實驗九十五：pulsesensor光學心率脈搏生物模擬傳感器
*/
int ledPin = 13;
int sensorPin = 0;
double alpha = 0.75;
int period = 20;
double change = 0.0;
void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
}
void loop()
{
static double oldValue = 0;
static double oldChange = 0;
int rawValue = analogRead(sensorPin);
double value = alpha * oldValue + (1 - alpha) * rawValue;
Serial.println(value);
oldValue = value;
delay(period);
delay(10);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 12:07

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 12:32

注意事項
1、保持指尖與傳感器接觸良好
2、不要太用力按, 否則血液循環不暢會影響測量結果
3、保持鎮靜, 測量時身體不要過多移動,這個會影響測量結果
4、不要用冰涼的手指進行測試,因為血液循環不好會讓測量結果不準確
5、本模塊515nm 的波長適合采集皮膚表微動脈的搏動信號（比如手指），而手腕處的動脈采集到的信號很小，不是很理想，建議可以考慮更改放大倍數或者振動類的傳感器。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 12:55

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 12:56

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 13:25

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 13:26

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 16:52

37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐（動手試試）出真知的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一做做實驗，不管能否成功，都會記錄下來---小小的進步或是搞不掂的問題，希望能夠拋磚引玉。

實驗九十六： 433M無線發射接收模塊超再生防盜報警無線模組

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 17:23

超再生
是一種直放式接收機，是利用正反饋原理，把經過放大了的信息回饋到輸入端，再放大、循環，信號本身不經過變頻，直接進行處理，具有電路簡單、靈敏度高、體積小，成本低等優點，也有靈敏度不穩定、選擇性差、抗干擾能力差等缺點。所謂直放，是與超外差技術相對應的。也就是說信號本身不經過變頻，直接進行處理。

與超外差技術相比，超再生技術有如下優點：
1、電路簡單，最簡單的接收機只需1個晶體管即可完成從高放、檢波、功放的所有功能。
2、靈敏度高。
3、體積小，成本低。
它的主要缺點是：
1、靈敏度在全波段不穩定，起伏較大，所以主要適合作固定頻率接收機。
2、選擇性差、抗干擾能力差。
3、頻率穩定性差，易產生頻率漂移。
4、近距接收時易產生阻塞。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 17:53

433m無線模塊
433MHz無線收發模組，采用高頻射頻技術，因此也叫RF433射頻小模塊。其由全數字科技生產的單IC射頻前端與ATMEL的AVR單片機組成，可高速傳輸數據信號的微型收發信機，對無線傳輸的數據進行打包、檢錯、糾錯處理。元器件都采用工業級標準，工作穩定可靠，體積小便于安裝。適用于安全報警、無線自動抄表、家居及工業自動化、遠端遙控、無線數傳等等廣泛領域。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 18:12

發射模塊
1、通訊方式：調幅AM
2、工作頻率：315MHz/433MHz
3、頻率穩定度：±75kHz
4、發射功率：≤500mW
5、靜態電流：≤0.1μA
6、發射電流：3～50mA
7、工作電壓：DC 3～12V
8、發射頭（采用2SC3357三極管）

特別適合多發一收無線遙控及數據傳輸系統。聲表諧振器的頻率穩定度僅次于晶體，而一般的LC振蕩器頻率穩定度及一致性較差，即使采用高品質微調電容，溫差變化及振動也很難保證已調好的頻點不會發生偏移。發射模塊未設編碼集成電路，而增加了一只數據調制三極管Q1,這種結構使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動碼電路及單片機接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號值的大小。比如用PT2262或者SM5262等編碼集成電路配接時，直接將它們的數據輸出端第17腳接至數據模塊的輸入端即可。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 18:39

發射模塊具有較寬的工作電壓范圍3～12V，當電壓變化時發射頻率基本不變,和發射模塊配套的接收模塊無需任何調整就能穩定地接收。當發射電壓為3V時，空曠地傳輸距離約20～50米，發射功率較小，當電壓5V時約100～200米，當電壓9V時約300～500米，當發射電壓為12V時，為最佳工作電壓，具有較好的發射效果，發射電流約60毫安，空曠地傳輸距離700～800米，發射功率約500毫瓦。當電壓大于12V時功耗增大，有效發射功率不再明顯提高。這套模塊的特點是發射功率比較大，傳輸距離比較遠，比較適合惡劣條件下進行通訊。天線最好選用25厘米長的導線，遠距離傳輸時最好能夠豎立起來，因為無線電信號傳輸時收很多因素的影響，所以一般實用距離只有標稱距離的一半甚至更少，這點需要開發時注意。

數據模塊采用ASK方式調制，以降低功耗，當數據信號停止時發射電流降為零，數據信號與發射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合，否則發射模塊將不能正常工作。數據電平應接近數據模塊的實際工作電壓，以獲得較高的調制效果。
發射發射模塊最好能垂直安裝在主板的邊緣，應離開周圍器件5mm以上，以免受分布參數影晌。模塊的傳輸距離與調制信號頻率及幅度，發射電壓及電池容量，發射天線，接收機的靈敏度，收發環境有關。一般在開闊區最大發射距離約800米，在有障礙的情況下，距離會縮短，由于無線電信號傳輸過程中的折射和反射會形成一些死區及不穩定區域，不同的收發環境會有不同的收發距離。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 18:43

超再生接收模塊
體積：30x13x8毫米
主要技術指標：
1、通訊方式：調幅AM
2、工作頻率：315MHz/433MHz
3、頻率穩定度：±200kHz
4、接收靈敏度：－106dBm
5、靜態電流：≤5mA
6、工作電流：≤5mA
7、工作電壓：DC 5V
8、輸出方式：TTL電平

接收模塊的工作電壓為5伏，靜態電流4毫安，它為超再生接收電路，接收靈敏度為－105dbm，接收天線最好為25～30厘米的導線，最好能豎立起來。接收模塊本身不帶解碼集成電路，因此接收電路僅是一種組件，只有應用在具體電路中進行二次開發才能發揮應有的作用，這種設計有很多優點，它可以和各種解碼電路或者單片機配合，設計電路靈活方便。

這種電路的優點在于：
1、天線輸入端有選頻電路，而不依賴1/4波長天線的選頻作用，控制距離較近時可以剪短甚至去掉外接天線
2、輸出端的波形在沒有信號比較干凈，干擾信號為短暫的針狀脈沖，而不象其它超再生接收電路會產生密集的噪聲波形，所以抗干擾能力較強。
3、模塊自身輻射極小，加上電路模塊背面網狀接地銅箔的屏蔽作用，可以減少自身振蕩的泄漏和外界干擾信號的侵入。
4、采用帶骨架的銅芯電感將頻率調整到315M后封固，這與采用可調電容調整接收頻率的電路相比，溫度、濕度穩定性及抗機械振動性能都有極大改善。可調電容調整精度較低，只有3/4圈的調整范圍，而可調電感可以做到多圈調整。可調電容調整完畢后無法封固，因為無論導體還是絕緣體，各種介質的靠近或侵入都會使電容的容量發生變化，進而影響接收頻率。另外未經封固的可調電容在受到振動時定片和動片之間發生位移；溫度變化時熱脹冷縮會使定片和動片間距離改變；濕度變化因介質變化改變容量；長期工作在潮濕環境中還會因定片和動片的氧化改變容量，這些都會嚴重影響接收頻率的穩定性，而采用可調電感就可解決這些問題，因為電感可以在調整完畢后進行封固，絕緣體封固劑不會使電感量發生變化。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 18:51

433M無線發射接收模塊
發射模塊可和市場上固定碼、學習碼的同頻率接收模塊任意配套使用，可配套本店無線接收模塊使用。聲表穩頻、性能穩定、工作電壓范圍寬、產品一致性好、性價比高。超再生接收模塊采用LC振蕩電路，內含放大整形，輸出的數據信號為TTL電平，可直接至解碼器，使用極為方便，并且價格低廉。接收模塊有較寬的接收帶寬，一般為±10MHz，出廠時一般調在315MHz或433.92MHZ（如有特殊要求可調整頻率，頻率的調整范圍為266MHz~433MHz）。

模塊應用
遙控開關、接收模塊、摩托車、汽車防盜產品、家庭防盜產品、電動門、卷簾門、窗、遙控插座、遙控LED、遙控音響、遙控電動門、遙控車庫門、遙控伸縮門、遙控卷閘門、平移門、遙控開門機、關門機等門控系統、遙控窗簾、報警主機、報警器、遙控摩托車、遙控電動車、遙控MP3等。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 20:06

使用備注
1、VCC電壓要與模塊工作電壓一致，且要做好電源濾波；
2、天線對模塊的接收效果影響很大，最好接1/4波長的天線，一般采用50歐姆單芯導線，天線的長度433M的約為17cm；
3、天線位置對模塊接收效果亦有影響，安裝時，天線盡可能伸直，遠離屏蔽體，高壓，及干擾源的地方；使用時接收頻率、解碼方式及振蕩電阻應與發射匹配。
4、收發模塊都需要外接天線，不然信號距離只有幾厘米。

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 20:21

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 20:23

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 21:48

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（96）
實驗九十六： 433M無線發射接收RF模塊超再生防盜報警無線模組
1、工具-管理庫-搜索“RCSwitch”庫-安裝
2、發射模塊
VCC GND DATA- arduino D6腳
3、接收模塊
VCC GND DATA- arduino D2腳
*/
#include <RCSwitch.h>
RCSwitch myFa = RCSwitch();//定義發送端
RCSwitch myShou = RCSwitch();//定義接收端
unsigned long i = 0; //注意，這里的數據類型，不能用int
void setup(){
myFa.enableTransmit(6);//發送端接6號口（或其它口）
myShou.enableReceive(0);//接收端接中斷0（中斷0為Arduino的2口）
Serial.begin(9600);//打開串口調試
}
void loop(){
i = i+1;
myFa.send(i, 24);//發送端發送數據，i為數字
if (myShou.available()) {
int value = myShou.getReceivedValue();//接收端獲取數據
if (value != 0) {
Serial.println(i);
}
myShou.resetAvailable();//接收端重設活動狀態
}
delay(1000);
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 21:54

ID:513258 · 發表于 2019-8-20 21:56

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 15:14

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（96）
實驗九十六： 433M無線發射接收RF模塊超再生防盜報警無線模組
1、搜索“VirtualWire”庫并安裝
2、發射模塊 VCC GND DATA- arduino D12腳
3、LED 接D13
*/
#include <VirtualWire.h>
void setup()
{
Serial.begin(9600); // Debugging only
Serial.println("setup"); // Prints "Setup to the serial monitor"
vw_set_tx_pin(12); // Sets pin D12 as the TX pin
vw_set_ptt_inverted(true); // Required for DR3100
vw_setup(4000); // Bits per sec
}
void loop()
{
const char *msg = "hello"; // Message to be sent
digitalWrite(13, true); // Flash a light to show transmitting
vw_send((uint8_t *)msg, strlen(msg)); //Sending the message
vw_wait_tx(); // Wait until the whole message is gone
digitalWrite(13, false); // Turn the LED off.
delay(50); // A short gap.
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 15:19

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 15:24

/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（96）
實驗九十六： 433M無線發射接收RF模塊超再生防盜報警無線模組
1、搜索“VirtualWire”庫并安裝
2、接收模塊 VCC GND DATA- arduino D12腳
*/
#include <VirtualWire.h>
int count;
void setup()
{
Serial.begin(9600); // Debugging only
Serial.println("setup"); //Prints "Setup" to the serial monitor
vw_set_rx_pin(12); //Sets pin D12 as the RX Pin
vw_set_ptt_inverted(true); // Required for DR3100
vw_setup(4000); // Bits per sec
vw_rx_start(); // Start the receiver PLL running
}
void loop()
{
uint8_t buf[VW_MAX_MESSAGE_LEN];
uint8_t buflen = VW_MAX_MESSAGE_LEN;
if (vw_get_message(buf, &buflen)) // Non-blocking
{
int i;
digitalWrite(13, true); // Flash a light to show received good message
// Message with a good checksum received, dump it.
Serial.print("Got: ");
for (i = 0; i < buflen; i++)
{
char c = (buf[i]);
Serial.print(c);
Serial.print(" ");
}
count++;
// Serial.print(count);
Serial.println("");
digitalWrite(13, false);
}
}

復制代碼

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 15:26

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 15:43

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 16:22

37款傳感器與模塊的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）

實驗九十七： 0.96寸I2C IIC通信128*64顯示器 OLED液晶屏模塊

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2019-8-21 16:21 上傳

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 16:35

OLED（OrganicLight-Emitting Diode）
又稱為有機電激光顯示、有機發光半導體（OrganicElectroluminesence Display，OLED）。OLED屬于一種電流型的有機發光器件，是通過載流子的注入和復合而致發光的現象，發光強度與注入的電流成正比。OLED在電場的作用下，陽極產生的空穴和陰極產生的電子就會發生移動，分別向空穴傳輸層和電子傳輸層注入，遷移到發光層。當二者在發光層相遇時，產生能量激子，從而激發發光分子最終產生可見光。一般而言，OLED可按發光材料分為兩種：小分子OLED和高分子OLED（也可稱為PLED）。OLED是一種利用多層有機薄膜結構產生電致發光的器件，它很容易制作，而且只需要低的驅動電壓，這些主要的特征使得OLED在滿足平面顯示器的應用上顯得非常突出。OLED顯示屏比LCD更輕薄、亮度高、功耗低、響應快、清晰度高、柔性好、發光效率高，能滿足消費者對顯示技術的新需求。全球越來越多的顯示器廠家紛紛投入研發，大大的推動了OLED的產業化進程。

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 16:53

OLED結構
由基板、陰極、陽極、空穴注入層（HIL）、電子注入層（EIL）、空穴傳輸層（HTL）、電子傳輸層（ETL）、電子阻擋層（EBL）、空穴阻擋層（HBL）、發光層（EML）等部分構成。其中，基板是整個器件的基礎，所有功能層都需要蒸鍍到器件的基板上；通常采用玻璃作為器件的基板，但是如果需要制作可彎曲的柔性OLED器件，則需要使用其它材料如塑料等作為器件的基板。陽極與器件外加驅動電壓的正極相連，陽極中的空穴會在外加驅動電壓的驅動下向器件中的發光層移動，陽極需要在器件工作時具有一定的透光性，使得器件內部發出的光能夠被外界觀察到；陽極最常使用的材料是ITO。空穴注入層能夠對器件的陽極進行修飾，并可以使來自陽極的空穴順利的注入到空穴傳輸層；空穴傳輸層負責將空穴運輸到發光層；電子阻擋層會把來自陰極的電子阻擋在器件的發光層界面處，增大器件發光層界面處電子的濃度；發光層為器件電子和空穴再結合形成激子然后激子退激發光的地方；空穴阻擋層會將來自陽極的空穴阻擋在器件發光層的界面處，進而提高器件發光層界面處電子和空穴再結合的概率，增大器件的發光效率；電子傳輸層負責將來自陰極的電子傳輸到器件的發光層中；電子注入層起對陰極修飾及將電子傳輸到電子傳輸層的作用；陰極中的電子會在器件外加驅動電壓的驅動下向器件的發光層移動，然后在發光層與來自陽極的空穴進行再結合。

ID:513258 · 發表于 2019-8-21 16:56

發光原理
OLED器件的發光過程可分為：電子和空穴的注入、電子和空穴的傳輸、電子和空穴的再結合、激子的退激發光。具體為：
（1）電子和空穴的注入。處于陰極中的電子和陽極中的空穴在外加驅動電壓的驅動下會向器件的發光層移動，在向器件發光層移動的過程中，若器件包含有電子注入層和空穴注入層，則電子和空穴首先需要克服陰極與電子注入層及陽極與空穴注入層之間的能級勢壘，然后經由電子注入層和空穴注入層向器件的電子傳輸層和空穴傳輸層移動；電子注入層和空穴注入層可增大器件的效率和壽命。關于OLED器件電子注入的機制還在不斷的研究當中，目前最常被使用的機制是穿隧效應和界面偶極機制。
（2）電子和空穴的傳輸。在外加驅動電壓的驅動下，來自陰極的電子和陽極的空穴會分別移動到器件的電子傳輸層和空穴傳輸層，電子傳輸層和空穴傳輸層會分別將電子和空穴移動到器件發光層的界面處；與此同時，電子傳輸層和空穴傳輸層分別會將來自陽極的空穴和來自陰極的電子阻擋在器件發光層的界面處，使得器件發光層界面處的電子和空穴得以累積。
（3）電子和空穴的再結合。當器件發光層界面處的電子和空穴達到一定數目時，電子和空穴會進行再結合并在發光層產生激子。
（4）激子的退激發光。在發光層處產生的激子會使得器件發光層中的有機分子被活化，進而使得有機分子最外層的電子從基態躍遷到激發態，由于處于激發態的電子極其不穩定，其會向基態躍遷，在躍遷的過程中會有能量以光的形式被釋放出來，進而實現了器件的發光。

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