การวัดระดับแสงด้วยโฟโตไดโอดและ ADC

ฉันพยายามใช้โฟโตไดโอดเพื่อวัดระดับแสงผ่าน ADC บน ATMega168 ฉันได้รหัสไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทำงานได้อย่างถูกต้อง (การวัดค่าของพินและรายงานว่าเป็นความสว่างนำ) แต่ฉันมีปัญหาในการรับโฟโตไดโอดเพื่อรายงานแรงดันไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับระดับแสง

ฉันเห็นว่าฉันสามารถทำสิ่งนี้ได้สำเร็จด้วย op amp ( ที่นี่ ) แต่ฉันต้องการที่จะทำสิ่งนี้โดยไม่ต้อง op amp ถ้าเป็นไปได้ ฉันมี 5 โวลต์และฉันต้องการให้โฟโตไดโอดคายค่าระหว่าง 0 และ 5 โวลต์ มีวงจรเจ้าเล่ห์ที่ฉันสามารถใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ที่ไม่ต้องการแอมป์หรือไม่? ฉันถามคำถามนี้เพราะฉันต้องการทราบวิธีใช้โฟโตไดโอดเพื่อจุดประสงค์นี้ (ฉันไม่ต้องการใช้ LDR) ขอบคุณ!

แก้ไข

โอ้ใช่นี่คือแผ่นข้อมูลสำหรับโฟโตไดโอดที่ฉันใช้

ประกาศสำคัญนี้เป็นไดโอด Daylight blocking filter matched with 870 nm to 950 nm emittersIR: โฟโตไดโอด IR มักจะมีแพ็คเกจสีดำทึบแสงในขณะที่โฟโตไดโอดแสงที่มองเห็นอยู่ในแพ็คเกจที่ชัดเจน คุณสามารถมองหาโฟโตไดโอด (phototransistor มีความไวมากขึ้น) ด้วยเส้นโค้งความไวตา ฉันจำได้ว่าเคยใช้SFH3410จาก Osram ที่นี่

จากนั้นข่าวดีก็คือโฟโตไดโอดหรือโฟโตทรานซิสเตอร์จะทำหน้าที่เป็นแหล่งกระแสดังนั้นตัวต้านทานอนุกรมก็เพียงพอที่จะแปลงกระแสเป็นแรงดัน ในแผ่นข้อมูลของคุณกราฟของรูปที่ 3 เป็นสิ่งที่คุณต้องการ กระแสย้อนกลับแตกต่างกันไประหว่าง 1uA และ 100$\mu$A. ตัวต้านทานอนุกรม 10k แปลงค่านี้เป็น 10mV - 1V คุณสามารถเพิ่มสิ่งนี้เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นคุณจะต้องทดสอบกับระดับแสงและค่าตัวต้านทานเพื่อให้ได้ระดับ 5V เต็มรูปแบบ โปรดจำไว้ว่าอิมพีแดนซ์อินพุตของ ADC นั้นขนานกับตัวต้านทานการวัดเพื่อลดความไว

กราฟด้านล่างมาจากแผ่นข้อมูลของ SFH3410 หากคุณจำไว้ว่าคุณต้องการ$V_{CE}$ อย่างน้อย 0.5V (กราฟขวา) คุณจะถูก จำกัด ให้เอาต์พุต 4.5V จากแหล่งจ่ายไฟ 5V

อ่านเพิ่มเติม:
บันทึกการใช้งาน SFH3410