ESP32 on tehokas mikro-ohjain, joka on varustettu IoT:n ominaisuuksilla. ESP32 LDR:llä voi mitata valon voimakkuutta ja laukaista vastetta sen mukaan. ESP32:n ja LDR:n avulla voimme luoda etävalontunnistuspohjaisen projektin ja suunnitella erilaisia innovatiivisia IoT-ratkaisuja eri toimialoille ja sovelluksille.
Tässä oppaassa käsitellään LDR:n ja sen sovellusten perusteita ESP32:lla.
2: LDR:n sovellukset ESP32:n kanssa
3: LDR:n liittäminen ESP32:een Arduino IDE:n avulla
1: LDR-anturin esittely
A L ight D riippuvainen R esistor (LDR) on vastus, joka muuttaa vastustaan sen valon voimakkuuden perusteella, jolle se altistuu. Pimeässä sen vastus on erittäin korkea, kun taas kirkkaassa valossa sen vastus on erittäin alhainen. Tämä vastuksen muutos tekee siitä parhaan valontunnistusprojekteihin.
ESP32:n analogiset nastat muuntaa saapuvat jännitteet kokonaisluvuiksi välillä 0 - 4095. Tämä kokonaislukuarvo kuvataan analogisen tulojännitteen 0 V - 3,3 V funktiona, joka on oletuksena ESP32:n ADC-referenssijännite. Tämä arvo luetaan Arduinolla analogRead() toiminto LDR:stä.
Lue artikkelista yksityiskohtaisempi opas ja ESP32:n ADC-liitos ESP32 ADC – Lue analogiset arvot Arduino IDE:llä .
ESP32:ssa on sisäänrakennettu analogia-digitaalimuunnin (ADC), joka voi mitata jännitteen LDR:n yli ja muuntaa sen digitaaliseksi signaaliksi, jonka mikro-ohjain voi käsitellä. Käyttämällä tätä signaalia ESP32 määrittää LDR:n resistanssin, joka on verrannollinen valon voimakkuuteen.
Tässä käytämme ESP32 ADC -kanavan 1 nastoja.
Fotoneilla tai valohiukkasilla on ratkaiseva rooli LDR:ien toiminnassa. Kun valo putoaa LDR:n pinnalle, materiaali absorboi fotoneja, mikä sitten vapauttaa materiaalissa olevia elektroneja. Vapaiden elektronien määrä on suoraan verrannollinen valon intensiteettiin, ja mitä enemmän elektroneja vapautuu, sitä pienemmäksi LDR:n resistanssi tulee.
2: LDR:n sovellukset ESP32:n kanssa
Seuraavassa on luettelo joistakin IoT-pohjaisista LDR:n sovelluksista ESP32:lla:
-
- Valolla aktivoitu kytkin
- Valon tason ilmaisin
- Yötila laitteissa
- Valopohjaiset turvajärjestelmät
- Älykkäät valaistusjärjestelmät
- Valoherkät turvajärjestelmät
- Kasvien seuranta
- Energiatehokas valaistus
- Automaattiset ikkunaverhot
3: LDR:n liittäminen ESP32:een Arduino IDE:n avulla
LDR:n käyttäminen ESP32:n kanssa meidän on yhdistettävä LDR ESP32 ADC-kanavanastalla. Sen jälkeen tarvitaan Arduino-koodi, joka lukee analogiset arvot LDR-lähtönastasta. Tämän piirin suunnitteluun tarvitsemme LDR:n, vastuksen ja ESP32-kortin.
LDR ja vastus on kytketty sarjaan, kun LDR on kytketty analoginen kanava 1 ESP32:n tulonasta. Piiriin lisätään LED, joka voi testata LDR:n toimintaa.
3.1: Kaavamainen
Piirikaavio LDR:n liittämiseksi ESP32:n kanssa on melko yksinkertainen. Meidän on kytkettävä LDR ja vastus jännitteenjakajakokoonpanoon ja kytkettävä jännitteenjakajan lähtö ESP32:n ADC (Analog to Digital Converter) -nastaan. ADC-kanavan 1 nastaa D34 käytetään analogisena tulona ESP32:lle.
Seuraava kuva on kaavio ESP32:sta LDR-anturilla.
3.2: Koodi
Kun piiri on asetettu, seuraava vaihe on kirjoittaa koodi ESP32:lle. Koodi lukee analogisen tulon LDR:stä ja käyttää sitä LEDin tai muun laitteen ohjaamiseen eri valotasojen perusteella.
int LDR_Val = 0 ; /* Muuttuja valovastuksen arvon tallentamiseksi */int anturi = 3. 4 ; /* Analoginen tulo varten valovastus */
int johti = 25 ; /* LED-lähtö Pin */
tyhjä asetus ( ) {
Serial.begin ( 9600 ) ; /* Tiedonsiirtonopeus varten sarjaliikennettä */
pinMode ( led, OUTPUT ) ; /* LED Pin aseta kuten ulostulo */
}
tyhjä silmukka ( ) {
LDR_Val = analoginen Read ( sensori ) ; /* Analoginen lukea LDR-arvo */
Serial.print ( 'LDR-lähtöarvo: ' ) ;
Serial.println ( LDR_Val ) ; /* Näytä LDR-lähtöarvo sarjanäytössä */
jos ( LDR_Val > 100 ) { /* Jos valon voimakkuus on KORKEA */
Serial.println ( ' Korkea intensiteetti ' ) ;
digitalWrite ( led, LOW ) ; /* LED pysyy POIS PÄÄLTÄ */
}
muu {
/* Muu jos Valon voimakkuus on ALHAINEN LED jää PÄÄLLE */
Serial.println ( 'matala intensiteetti' ) ;
digitalWrite ( led, HIGH ) ; /* LED PÄÄLLÄ LDR-arvo on Vähemmän kuin 100 */
}
viive ( 1000 ) ; /* Lukee arvon jokaisen jälkeen 1 sek */
}
Yllä olevassa koodissa käytämme LDR:tä ESP32:n kanssa, joka ohjaa LEDiä käyttämällä LDR:stä tulevaa analogista tuloa.
Kolme ensimmäistä koodiriviä ilmoittavat muuttujat tallennettavaksi valovastuksen arvo , analoginen pin valovastuksen ja LED lähtönasta.
Vuonna perustaa() toiminto, sarjaliikenne aloitetaan 9600 baudinopeudella ja LED-nasta D25 asetetaan lähdöksi.
Vuonna loop() -funktion valovastuksen arvo luetaan käyttämällä analogRead()-funktiota, joka on tallennettu LDR_Val muuttuja. Tämän jälkeen valovastuksen arvo näytetään sarjanäytössä käyttämällä Serial.println()-funktiota.
An tai muuten lauseketta käytetään LEDin ohjaamiseen fotovastuksen havaitseman valon voimakkuuden perusteella. Jos valovastuksen arvo on suurempi kuin 100, se tarkoittaa, että valon voimakkuus on KORKEA ja LED pysyy POIS. Jos valovastuksen arvo on kuitenkin pienempi tai yhtä suuri kuin 100, se tarkoittaa, että valon intensiteetti on ALHAINEN ja LED syttyy.
Lopuksi ohjelma odottaa 1 sekunnin käyttämällä delay()-funktiota ennen kuin lukee valovastuksen arvon uudelleen. Tämä jakso toistuu loputtomasti, jolloin LED syttyy ja sammuu valovastuksen havaitseman valon voimakkuuden perusteella.
3.3: Ulostulo himmeässä valossa
Valon voimakkuus on alle 100, joten LED pysyy päällä.
3.4: Ulostulo kirkkaassa valossa
Kun valon voimakkuus kasvaa, LDR-arvo kasvaa ja LDR-vastus pienenee, joten LED sammuu.
Johtopäätös
LDR voidaan liittää ESP32:een käyttämällä ADC-kanavan 1 nastaa. LDR-lähtö voi ohjata valontunnistusta eri sovelluksissa. Alhaisen hintansa ja kompaktin kokonsa ansiosta ESP32 ja LDR ovat houkutteleva valinta IoT-projekteihin, jotka vaativat valontunnistusominaisuuksia. Arduinon käyttö analogRead() funktio voimme lukea arvoja LDR:stä.