Оглавление:
На этот раз в тестовой лаборатории сайта 2Схемы имел честь оказаться простой в использовании фотодиодный модуль с OPT101 от CJMCU (CJMCU-101). По-сути, CJMCU-101 — это всего лишь компактная плата для аналогового датчика освещенности OPT101.
Аналоговый датчик освещенности OPT101 представляет собой сочетание монолитного фотодиода и встроенного трансимпедансного усилителя. Интеграция фотодиода и данного усилителя на одном кристалле устраняет многие проблемы, обычно встречающиеся в дискретных конструкциях, такие как ошибки тока утечки, наводки из-за шума и пик усиления из-за паразитной емкости. Датчик предназначен для работы с одним или двумя источниками питания и может работать от напряжения отв пределах 2,7 — 36 В. Выходное напряжение увеличивается линейно с интенсивностью света.
Характеристики модуля
- Однополярное питание: от +2,7 до +36 В.
- Размер фотодиода: 0,09 x 0,09 дюйма
- Внутренний резистор обратной связи 1 МОм
- Высокая респонсивность: 0,45 А/Вт (650 нм)
- Полоса пропускания: 14 кГц при RF = 1 МОм
- Низкий ток покоя: 120 мА
Датчик OPT101 идет в корпусе из прозрачного пластика с 8-контактным разъемом PDIP и J-образным разъемом SOP. Фотодиод размером 2,3 х 2,3 мм работает в фотопроводящем режиме, что обеспечивает превосходную линейность и низкий темновой ток.
CJMCU-101 — это небольшая плата для аналогового датчика освещенности OPT101. В комплект CJMCU-101 входит один датчик, сенсорная плата и 6-контактная колодка.
Схема модуля CJMCU
Схема проста и ее легко найти в Интернете.
Пайку датчика на сенсорной плате, очевидно, следует выполнять с осторожностью, то есть индексная область датчика должна быть совмещена с отмеченной областью платы. А как насчет пустых площадок для пайки на плате? Сейчас расскажем и про них. Площадки C3 и C2 предназначены для добавления развязывающих конденсаторов внешнего источника питания.
Выдержки из технического описания: OPT101 предназначен для работы в диапазоне входного напряжения от 2,7 В до 36 В. Убедитесь, что вход источника питания хорошо стабилизирован. Установите развязывающий конденсатор емкостью 0,01–0,1 мкФ с низким внутренним сопротивлением и короткими соединениями между VS (контакт 1) и –V (контакт 3). Если –V (контакт 3) не подключен к общему (контакт 8), установите дополнительный развязывающий конденсатор между VS (контакт 1) и общим (контакт 8).
Контакты CEXT и REXT предназначены для добавления внешнего конденсатора и резистора для изменения чувствительности. Чтобы установить другую чувствительность к напряжению, подключите внешний резистор REXT.
Чтобы увеличить чувствительность, подключите этот резистор последовательно с внутренним резистором 1 МОм (1) или замените внутренний резистор внешним резистором (2), не подключая контакт 4. Вторая конфигурация также снижает коэффициент усиления схемы ниже 106 В/А, когда использование внешних резисторов сопротивлением менее 1 МОм.
Вы можете настроить чувствительность, легко выбрав одну из вышеупомянутых конфигураций с помощью двусторонней паяльной площадки (-IN C_R 1M), расположенной в нижней части модуля CJMCU-101.
Обратите внимание, что площадки -IN и 1M подключены к контактам 2 и 4 датчика соответственно, а C_R — это «свободный» конец сети обратной связи CEXT-REXT.
Тестирование модуля CJMCU-OPT101
Рисунок показывает иллюстрацию схемы подключения.
А это фото тестовой схемы, подключенной к макетке.
Хотя датчик OPT101 способен работать в широком диапазоне напряжения питания, решено запитать тестовую схему от хорошо отфильтрованного БП 5 В. Это позволяет напрямую подключать выход платы к входам любых плат разработки с микроконтроллерами с напряжением 5 В, таких как Arduino Uno.
Тест проводился с использованием холодного белого светодиодного фонаря мощностью 1 Вт и зеленой лазерной указки 100 мВт в качестве источника света. Затем цифровой мультиметр измерял выходные значения (смещение не учитывалось). Вот краткие результаты теста:
| Источник света | Выходное значение |
| Темно | Почти 0 |
| Фонарь на крыше | ~1,5 В |
| Белый светодиод и зеленый лазер | ~ 4,25 В |
Как видно, выходное напряжение никогда не превышает 4,25 В. Но это лишь приблизительные цифры из экспериментов.
Работа CJMCU-OPT101 с Arduino
Модуль поддерживает как Arduino, так и Raspberry Pi Pico. Это аналоговый датчик освещенности, но у Raspberry Pi Pico есть входы АЦП, поэтому он будет работать напрямую с Raspberry Pi Pico. Тем более сам датчик способен работать как при напряжении 5 В, так и при 3,3 В, что значительно упрощает взаимодействие с современными микроконтроллерами с напряжением 3,3 В. Широкий диапазон аналогового выходного напряжения является еще одним положительным моментом.
