Light Dependent Resistorilla on laaja sovellus valosta riippuvaisissa projekteissa. Arduino Nanon kaltaisen mikro-ohjaimen avulla LDR:tä voidaan käyttää ohjaamaan erilaisia laitteita valon voimakkuuden perusteella. Tämä opas kattaa LDR:n perusteet ja sen sovellukset Arduino Nanolla.
Tämän artikkelin sisältö sisältää:
2: LDR:n sovellukset Arduino Nanon kanssa
3: LDR:n liittäminen Arduino Nanoon
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.
LDR antaa analogisen jännitteen, jonka Arduino ADC lukee analogisilla nastoilla. Arduinon analoginen tulonasta käyttää ADC:tä muuntaakseen analogisen jännitteen LDR:stä digitaaliseksi arvoksi. ADC:n alue on 0–1023, jossa 0 edustaa 0V:ta ja 1023 edustaa maksimitulojännitettä (yleensä 5 V Arduinolle).
Arduino lukee analogiset arvot käyttämällä analogRead() toiminto koodissasi. AnalogRead()-funktio ottaa analogisen tulon pin-numeron argumenttina ja palauttaa digitaalisen arvon.
Fotoneilla tai valohiukkasilla on ratkaiseva rooli LDR:ien toiminnassa. Kun valo putoaa LDR:n pinnalle, materiaali absorboi fotoneja, jotka sitten vapauttavat 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 Arduino Nanon kanssa
Seuraavassa on luettelo joistakin yleisistä LDR-sovelluksista Arduinon kanssa:
-
- Automaattinen valaistuksen ohjaus
- Valo aktivoitu kytkin
- Valon tason ilmaisin
- Yötila laitteissa
- Valopohjaiset turvajärjestelmät
3: LDR:n liittäminen Arduino Nanoon
LDR:n käyttäminen Arduino Nanon kanssa edellyttää yksinkertaisen piirin luomista. Piiri koostuu LDR:stä, vastuksesta ja Arduino Nanosta. LDR ja vastus on kytketty sarjaan, ja LDR on kytketty Arduino Nanon analogiseen tulonastan. Piiriin lisätään LED, joka voi testata LDR:n toimintaa.
3.1: Kaavamainen
Seuraava kuva on kaavio Arduino Nanosta LDR-anturilla.
3.2: Koodi
Kun piiri on määritetty, seuraava vaihe on kirjoittaa koodi Arduino Nanolle. 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 =A0; /* Analoginen tappi varten valovastus */
int johti = 12 ; /* 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 Arduino Nanon 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 D12 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 Arduino Nanoon analogisen nastan avulla. LDR-lähtö voi ohjata valontunnistusta eri sovelluksissa. Käytetäänpä sitä automaattiseen valaistuksen hallintaan, valopohjaisiin turvajärjestelmiin tai vain valotason ilmaisimeen, LDR:tä ja Arduino Nanoa voidaan liittää yhteen ja luoda projekteja, jotka vastaavat valon voimakkuuden muutoksiin.