Pomiar poziomu światła za pomocą fotodiody i ADC

Próbuję użyć fotodiody do pomiaru poziomu światła za pomocą ADC na ATMega168. Mam kod mikrokontrolera działający poprawnie (mierzenie wartości na pinie i zgłaszanie go jako jasności diody LED), ale mam problem z uzyskaniem przez fotodiodę zgłoszenia napięcia zależnego od poziomu światła.

Widzę, że mógłbym to osiągnąć za pomocą wzmacniacza operacyjnego ( tutaj ), ale chciałbym móc to zrobić bez wzmacniacza operacyjnego, jeśli to możliwe. Mam źródło 5 woltów i chciałbym, aby fotodioda wypluła wartości od 0 do 5 woltów. Czy istnieje sprytny obwód, którego mógłbym użyć do tego celu, który nie wymaga wzmacniacza? Zadaję to pytanie, ponieważ chciałbym wiedzieć, jak do tego celu użyć fotodiody (nie chcę używać LDR). Dzięki!

edytować

O tak, oto arkusz danych dla fotodiody, której używam.

Ważna informacja ta jest dioda IR Daylight blocking filter matched with 870 nm to 950 nm emitters. Fotodiody IR zwykle mają nieprzezroczyste czarne opakowanie, a fotodiody w świetle widzialnym są w przezroczystych opakowaniach. Możesz poszukać fotodiody (fototranzystor jest jeszcze bardziej czuły) z krzywą czułości oka. Pamiętam, że użyłem tutaj SFH3410 z Osram.

Dobra wiadomość: fotodioda lub fototranzystor działają jak źródło prądu, więc rezystor szeregowy wystarcza do przetworzenia prądu w napięcie. W twoim arkuszu danych potrzebujesz wykresu z rysunku 3. Prąd wsteczny zmienia się między 1uA a 100 A. Rezystor szeregowy 10k przekształca go na 10mV - 1V. Możesz to zwiększyć, aby uzyskać wyższe napięcie, będziesz musiał eksperymentować z poziomami światła i wartością rezystora, aby osiągnąć pełny zakres 5 V. Należy również pamiętać, że impedancja wejściowa ADC jest równoległa do rezystora pomiarowego, co zmniejsza czułość. $\mu$

Poniższe wykresy pochodzą z arkusza danych SFH3410. Jeśli pamiętasz, że potrzebujesz co najmniej 0,5 V (prawy wykres), będziesz ograniczony do 4,5 V mocy z zasilacza 5 V. $V_{CE}$

Dalsza lektura:
Nota aplikacyjna SFH3410