Czujnik Swiatla (8051)

[Sephirothkrk]

witam,
Potrzebuje zrobic projekt czujnika swiatla na mikrokontrolerze z rodziny 8051. Dzialac to ma na takiej zasadzie ze zaleznie od natezenia swiatla zapali sie dana liczba diod led( np gdy jest ciemno nie swieci sie zadna a gdy pelne slonce swieci sie 15) Projekt ten mam zrobic teoretycznie, czyli schemat oraz przy jakich napieciach bedzie sie zapalala jaka ilosc diod , przydalby sie tez program lecz nie jest to konieczne. Potrzebuje to na dzisiaj! bardzo prosze o pomoc gdyz w duzej mierze od tego zalezy czy przejde do nastepnej klasy. Jestem na gg pod numerem 2154457 (niewidoczny) lub numerem telefonu 660675366 Jezeli ktos przeczyta ten post nawet nad ranem prosze o kontakt i jakis pomysl. POZDRAWIAM I PROSZE O POMOC.

[MDz]

Potrzebuje to na dzisiaj! bardzo prosze o pomoc gdyz w duzej mierze od tego zalezy czy przejde do nastepnej klasy.

Nie chcę być złośliwy, ale rychło w czas się za to zabrałeś

Potrzebuje zrobic projekt czujnika swiatla na mikrokontrolerze z rodziny 8051. Dzialac to ma na takiej zasadzie ze zaleznie od natezenia swiatla zapali sie dana liczba diod led( np gdy jest ciemno nie swieci sie zadna a gdy pelne slonce swieci sie 15) Projekt ten mam zrobic teoretycznie, czyli schemat oraz przy jakich napieciach bedzie sie zapalala jaka ilosc diod , przydalby sie tez program lecz nie jest to konieczne.

Zacznijmy na początek od złych wiadomości:
"Natężenie oświetlenia światłem księżyca wynosi około 0,3 luksa, w słoneczny dzień letni dochodzi do 100 000 lx"
(wg: http://www.imp.sosnowiec.pl/wydawnictwo/janos_k_ek.pdf)

A to oznacza, że sygnał pomiarowy w światłomierzu klasy 'popularnej' może się zmieniać się w zakresie blisko 6 dekad! Zakładając, że detektorem będzie fotodioda p-i-n (np. BPW34) uzyskasz z niej wartość prądu wstecznego zmieniającą się w przedziale np. 1nA...1mA.

Czy w ogóle masz pojęcie jak do tego podejść? Bo uC jest w tym wypadku zaledwie drobnym fragmentem toru pomiarowego. I to fragmentem o drugorzędnym znaczeniu.

Prąd z fotodiody można przetwarzać na dwa sposoby:
1) podając go na wejście dobrej jakości wzmacniacza logarytmicznego obejmującego bez nasycenia zakres tych 6 dekad. Napięcie wyjściowe wzm. log. nadaje się już do przetwarzania A/D. Tyle, że '51 sama z siebie ADC nie posiada więc musiałbyś dołączyć coś zewnętrznego

2) Ładując nim pojemność w generatorze relaksacyjnym. Im większy prąd fotodiody, tym szybsze ładowanie pojemności, tym większa częstotliwość impulsów. A częstotliwość impulsów za pomocą uC mierzy się lekko, łatwo i przyjemnie.

Ale i w pierwszym i w drugim przypadku zaprojektowanie układu obejmującego w miarę liniowo przedział 6 dekad nie jest zadaniem na jedną noc.

Dobra wiadomość brzmi tak, że nie tylko Ty miałeś podobny problem dzięki czemu możesz sprobować skorzystać z gotowych rozwiązań.
Firma TAOS Inc. ( http://www.taosinc.com ) produkuje monolityczne przetworniki:
Light-to-Voltage
Light-to-Frequency
Light-to-Digital

Przetworniki L-t-F mają potężny zakres dynamiki obejmujący 120dB bez skalowania i 160dB z wykorzystaniem wewn. przełączanego skalowania x100. Na wyjściu dostajesz ciąg impulsów prostokątnych o zmiennej częstotliwości, dosyć łatwy do zliczania za pomocą uC. W pierwszym podejściu chciałem Ci zaproponować TSL220:
http://www.investigacion.frc.utn.edu.ar ... TSL220.pdf
ale chyba nie jest już produkowany. Jednak na stronie producenta w tej grupie znajdziesz kilka innych, nowszych układów (m.in. z rozbiciem na trzy tory RGB)

Jeszcze prostsze będzie użycie przetworników z grupy L-t-D. W jednej kości masz umieszczony cały tor pomiarowy z interfejsem szeregowym (I2C lub SPI) gotowy do bezpośredniego podłączenia do komputera. A zakres dynamiki tych układów jest tylko niewiele mniejszy (0.1lx ... 40klx) od założonego na wstępie.

Z wykorzystaniem tych elementów zadanie rzeczywiście staje się wykonalne w ciągu jednej nocy.

--
MDz