Practical implementation of integrated ambient light sensors in visible light illuminance measurements

Practical implementation of integrated ambient light sensors in visible light illuminance measurements

 

Modern Ambient Light Sensor (ALS) integrated circuits can be used not only in control and automation tasks they have been designed for but due to their useful additional features can also be implemented at the heart of measurement platforms to characterize illuminance levels as perceived by the human eye too. The article describes a practical implementation of such a device in photopic measurements and gives a detailed insight into the OPT3001 sensor structure and function, the communication protocol used to transfer digital data to a system microcontroller and the processing and display system hardware itself. A block diagram description of the device specific firmware follows with different subroutines listed to address not only the specific hardware configuration and error processing tasks but the measurement reading, processing, conversion and display tasks as well. The device concept functionality has been verified by some measurements performed on a standard high power LED device parameters (luminance flux) showing good coincidence with manufacturer data and even the potential for obtaining more illuminance related data as available with such a simple highly integrated and cost-effective measurement platform.

 

Модерните интегрални сензори на осветеност намират приложение не само при реализация на задачи по управление и автоматизация, но благодарение на полезните си допълнителни характеристики могат да бъдат ядрото на измервателни платформи за фотометрични величини. Статията описва практическа реализация на устройство на база интегрален сензор OPT3001, като запознава детайлно със структурата и функционалността му, използвания комуникационен протокол, както и с хардуерната система за обработка и представяне на резултатите. Включено е и описание на специфичното програмно осигуряване, включващо подпрограми за конфигуриране на сензора, обработка на грешки, прочитане, конверсия и представяне на резултатите. Функционалността на концепцията се потвърждава от измервания на параметрите на стандартен мощен светодиод, показващи добро съвпадение с каталожните данни, както и потенциала за получаване на по-подробни резултати с относително проста, високоинтегрирана и икономически ефективна измервателна платформа.

 

Download PDF full text