O LED pode ser usado para emissão e detecção de luz

Eu li sobre o LED na Wikipedia e diz que o LED pode ser usado tanto para emissão de luz quanto para detecção. É possível conseguir isso e como?

Experimente este circuito:

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

O transistor (não crítico, qualquer NPN de uso geral provavelmente funcionará) amplifica a fraca fotocorrente do LED usado como fotodiodo. Certifique-se de acertar a polaridade no LED ou danificará o LED e o transistor. Conecte um 1K em série com o LED se não tiver certeza (o LED não deve acender!). Algumas centenas de nA do LED / PD devem reduzir a entrada (assumindo que não haja carga adicional da entrada, por exemplo, pullup).

O LED produzirá uma corrente a partir de comprimentos de onda semelhantes ou menores que o espectro de emissão; portanto, um LED verde responderá à luz azul (ou verde), mas não à luz vermelha.

Se você deseja que uma tensão analógica alimente um ADC para medir a luz, você pode usar um resistor de alto valor (por exemplo, 20M$\Omega$) e um buffer seguidor de tensão de amplificador operacional (por exemplo, MCP6001 ). O valor do resistor pode ser maior ou menor, dependendo da sensibilidade desejada e do LED específico que encontrar - fotodiodos comerciais com especificações garantidas podem ser bastante baratos se você se cansar de caracterizar as peças (ou elas podem ser muito caras se você precisar de alto desempenho) - por exemplo, tempo de resposta de 300ps, corrente escura de 50pA e sensibilidade de 1A / W)

Sim, um LED pode ser usado como sensor. Fornece corrente de saída proporcional à intensidade da luz, semelhante a uma célula solar. Mas como sua área é muito pequena, a corrente também é muito pequena.
Você pode medir a fotocorrente com um voltímetro digital . A maioria dos medidores tem resistência de entrada de 10 MEGohms e você medirá a corrente através dessa resistência. Portanto, se o seu voltímetro exibir "0.1V", a fotocorrente é 10 nA.

O seu RPI estoque não possui função voltímetro. O Arduino é capaz de medir a tensão analógica, mas provavelmente possui menor resistência interna do que um voltímetro padrão. Você pode usar um circuito buffer de amplificador operacional ou um amplificador de transimpedância de amplificador operacional que converte a corrente de entrada na tensão de saída.

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

As conexões de alimentação ao amplificador operacional não são mostradas no Circuit-Lab. Conecte a fonte negativa a "Vss" e a fonte positiva a + 3,6V ou + 5V. O segundo circuito é melhor que o primeiro. O LED no primeiro circuito se limita a algo abaixo de alguns volts, enquanto o segundo circuito é limitado pela tensão de alimentação CC. Observe que é necessário um amplificador operacional de fornecimento único cuja faixa de entrada no modo comum inclui o trilho de alimentação negativo (neste caso, Vss) ... nem todos os amplificadores operacionais possuem esse recurso.