LEDs (Light Emitting Diode)

LEDs (Light Emitting Diode)

On appelle électroluminescente l’émission d’un rayonnement lumineux due à une excitation électronique dans un matériau. Il s’agit de l’émission spontanée de lumière provoquée par l’injection des électrons à travers une jonction PN particulière polarisée en direct. Les matériaux utilisés pour convertir l’énergie électrique en énergie lumineuse sont les semi-conducteurs. La tension de seuil de la LED est supérieure à celle d’une diode classique (environ 1,6 V pour l’arséniure de gallium). Elle est en relation directe avec l’énergie du photon émis [9,10].

Caractéristiques électriques principales d’une LED

La LED possède un comportement électrique sensiblement identique à celui d’une jonction PN. Son seuil de conduction Vd0 est cependant plus élevé et dépend de la longueur d’onde lumineuse dominante [12].

Les autres caractéristiques électriques importantes sont :
• Le courant direct moyen qu’elle peut supporter en permanence. Il est compris entre 5 et 20 mA pour une LED à usage générale.
• Le courant direct crête qu’elle peut supporter en régime impulsionnel.
• La tension inverse maximale VRmax admissible sans dommage. Vis-à-vis de la tension inverse ; la LED est plus fragile qu’une jonction PN et la limite courante de VRmax est de 5 volts.

Caractéristique optiques

En pratique, les caractéristiques optiques que l’on doit prendre en compte pour choisir une LED sont :
• Correspondance couleurs, longueurs d’onde et énergie des photons : La couleur liée à la longueur d’onde dominante du spectre d’émission lumineuse ; On trouve des LEDs à usage générale dans les teintes bleues, verte, jaune, orange, rouge et proche infrarouge. On construit actuellement des LEDs à émission lumineuse.
• Longueur d’onde du pic d’émission : Cette valeur nous indique la longueur d’onde (lambda), en nanomètre, à laquelle est émis la plus importante partie du rayonnement (wavelength).
• Spectre ou largeur spectrale à mi-intensité: Le spectre d’émission d’une diode LED est relativement étroit. Il existe actuellement plusieurs types de LEDs donnant chacun des spectres différents. Cela est obtenu par la variété des semi-conducteurs utilisés pour fabriquer les jonctions PN.

• Diagramme de rayonnement: Le flux lumineux n’est pas homogène tout autour de la LED. La répartition spatiale de la puissance émise dépend de la forme de la diode LED.
• Angle d’émission à mi-intensité: Les fabricants précisent souvent l’angle pour lequel l’intensité lumineuse a été réduite de moitié.
• Intensité lumineuse: L’intensité lumineuse (mesurée en candelas) est la quantité de lumière émise dans une certaine direction à 1 mètre de distance [21].

Présentation d’une matrice à LEDs

Une matrice à LEDs est un arrangement particulier d’un ensemble de LEDs pour constituer un tableau où on peut activer chaque LED indépendamment. Les LEDs sont rangées en lignes et colonnes. Il existe deux types de matrice :
• Matrices à anodes communes.
• Matrices à cathodes communes.

Module Bluetooth

Bluetooth est un outil de communication permettant l’échange bidirectionnel de données à très courte distance et utilisant des ondes radio UHF. Son objectif est de simplifier les connexions entre les appareils en supprimant les liaisons câblées.

Une communication Bluetooth s’appuie sur un émetteur-récepteur, la bande de fréquence utilisée est l’ISM (Industrial, Scientific and Material) réservée pour l’industriel et la science.

Au niveau mondial la bande de fréquences s’étend sur 83,5 MHz (de 2,4 à 2,4835 GHz). L’émission à cette fréquence est libre (il n’est pas nécessaire d’acheter la licence).

Un module Bluetooth contient un contrôleur de liaisons : Il encode et décode les paquets Bluetooth selon la charge utile et les paramètres liés au canal physique [14].