照度を測定する測定器を製作しました。
照度センサーの出力をPIC16FでAD変換し、LCDへ測定値を表示しています。
電源は持ち運びしやすい006P(9V)の電池を使用し、DC-DCコンバーターで5Vに変換しています。

設計

照度センサーのデーターシート3ページの[Light Current vs. Illuminance]グラフに照度と出力電流のグラフが載っています。
1Lux:2μA、10Lux:20μA、100Lux:200μA、1000Lux:2000μAである。
この電流出力を抵抗(2.4kΩ)で電圧に変換すると、1Lux:2μA×2.4kΩ=4.8mV、10Lux:20μA×2.4kΩ=48mV、100Lux:200μA×2.4kΩ=480mV、1000Lux:2000μA×2.4kΩ=4800mV となる。
この電圧をPICの5pinのOPA2IN+(オペアンプ2の+入力)に入力し、+1倍のフォロワーアンプを通し PICの7pinのOPA2OUTに出力される。
PICの7pinはまた、AD変換のAN7入力から、この信号はAD変換される(0-5V)。
AD変換は10bitから、出力の値は0から1023となる。
以上 まとめると下表のようになる。

照度出力電流電圧変換ADC(10bit)変換出力
1Lux2μA4.8mV0
10Lux20μA48mV9
100Lux200μA480mV98
1000Lux2000μA4800mV983

この表を見ると 1000Luxの時ADC変換出力は983、100Luxの時ADC変換出力は98、10Luxの時ADC変換出力は9となり、照度とADC変換出力の値が、近いため この値をLCDに表示している。
照度センサーのデーターシートの3ページ目の[Relative Light Current vs. Temperature]をみると 25℃:100%出力とし 0℃の時は約70%、50℃の時は150%と出力電流が温度の変化によって大きく変わることから、精度を求めるためには 温度センサーを追加して 補正をかけるほうが望ましい。
またリファレンスとなる照度計を持っていないことから、上記のようにADC変換出力をそのまま照度「Lux]として表示することとした。


回路図

photemeter

LCD(キャラクタ16文字2行 I2C接続)

AQM1602A_datasheet

照度センサー

NJL7302L-F3

CPU(PIC16F1705)

PIC16F1705

DC-DCコンバータ(HRD050R6 5V 0.6A)

hrd050r6

ソフトウエア

部品表

品名型名販売店単価個数小計
CPUPIC16F1705秋月電子1101110
LCDAQM1602XA(KIT)秋月電子5501550
DCDCコンバータHRD050R6秋月電子1001100
照度センサーNJL702L秋月電子45145
電池006P秋月電子1001100
バッテリースナップバッテリースナップ秋月電子20120
セラミックコンデンサ0,1μF/50V秋月電子10330
電解コンデンサ47μF、220μF秋月電子10220
抵抗2.4kΩ,10kΩ秋月電子224
ピンヘッダー4pin,6pin秋月電子10220
ピンソケット4pin秋月電子20120
スイッチトグル 2回路1001100
ケース93mm*63mm*23mm1201120
合計1239円
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