Вимірювання рівня світла за допомогою фотодіода та АЦП

Я намагаюся використовувати фотодіод для вимірювання рівня світла через АЦП на ATMega168. У мене код мікроконтролера працює належним чином (вимірює значення на штифті і повідомляє про це як світлодіодну яскравість), але у мене виникають проблеми з фотодіодом, щоб повідомити про напругу, залежною від рівня освітленості.

Я бачу, що я міг би досягти цього за допомогою підсилювача ( тут ), але я хотів би, щоб це було можливо, без можливості підсилювача. У мене є джерело 5 вольт, і я хотів би, щоб фотодіод виплюнув значення від 0 до 5 вольт. Чи є хитра схема, яку я міг би використовувати для цієї мети, яка не потребує підсилювача? Я задаю це питання, тому що я хотів би знати, як використовувати фотодіод для цієї мети (я не хочу використовувати LDR). Дякую!

редагувати

О так, ось таблиця даних для фотодіоду, який я використовую.

— wcmartin
джерело

Важливе зауваження Це ІК - діод: Daylight blocking filter matched with 870 nm to 950 nm emitters. Фотодіоди ІЧ зазвичай мають непрозорий чорний пакет, тоді як видимі світлі фотодіоди - у прозорих упаковках. Ви можете шукати фотодіод (фототранзистор ще більш чутливий) з кривою чутливості очей. Я пам’ятаю, що тут використовували SFH3410 від Osram.

Тоді хороша новина: фотодіод або фототранзистор виступає в якості джерела струму, тому серійного резистора достатньо для перетворення струму на напругу. У вашому аркуші графік фігури 3 - той, який вам потрібен. Зворотний струм коливається в межах від 1uA до 100 $\mu$ А. Серійний резистор 10 кб перетворює це на 10мВ - 1В. Ви можете збільшити це, щоб отримати більш високу напругу, для досягнення повного діапазону 5В вам доведеться експериментувати зі рівнями світла та резистором. Також майте на увазі, що вхідний опір АЦП паралельний вимірювальному резистору, зменшуючи чутливість.

Наведені нижче графіки наведені з таблиці даних SFH3410. Якщо ви пам’ятаєте, що вам потрібна $V_{CE}$ щонайменше 0,5 В (правий графік), ви будете обмежені на виході 4,5 В від джерела живлення 5 В.

alt текст

Подальше читання:
Примітка до програми SFH3410

— stevenvh
джерело

Це фотопровідний режим. Можна також використовувати фотоелектричні, в основному відкритого контуру, про що описує посилання ОП. Фотопровідність відбувається швидше, оскільки відносно великий зсув вперед "змітає" введені носії, але також шумно.

— tyblu

Я не дуже впевнений, що це спрацює. Ці фотодіоди дуже чутливі, проте якщо у вас 100uA, у вас багато світла. А щодо діапазону nA, ніж важко було б щось виміряти.

— Френк

@Frank - я використовував SFH3410 для вимірювання світла в приміщенні. 10 люкс - це вже дуже тьмяна кімната, 1000 люкс - дуже яскраво освітлене приміщення. (Місячне світло: 1 люкс; прямий сонячний промінь у світлий літній день: 100 000 люкс.) Для діапазону nA ви б не лише виміряли мало, але і побачили дуже мало :-)

— stevenvh

@Frank - BTW, я використовував датчик для системи управління ПІД постійного світла, яка, як правило, працює в діапазоні від 5 до 1000 люкс, необхідних для управління продуктом.

— stevenvh