Фоторезистор схема включения ардуино

Arduino для начинающих. Урок 7. Подключение фоторезистора

Продолжаем серию уроков “Arduino для начинающих”. Сегодня подключаем фоторезистор (фотоэлемент) к плате Arduino. Фоторезисторы используются в роботах как датчики освещенности. В статье видео-инструкция, листинг программы, схема подключения и необходимые компоненты.

Фоторезистор — резистор, сопротивление которого зависит от яркости света, падающего на него. В нашей модели светодиод горит, только если яркость света над фоторезистором меньше определенной, эту яркость можно регулировать программно.

Фоторезисторы используются в робототехнике как датчики освещенности. Встроенный в робота фоторезистор позволяет определять степень освещенности, определять белые или черные участки на поверхности и в соответствие с этим двигаться по линии или совершать другие действия.

Видео-инструкция сборки модели Arduino с фоторезистором:

Для сборки модели с сервоприводом нам потребуется:

  • плата Arduino
  • 6 проводов “папа-папа”
  • фоторезистор
  • светодиод
  • резистор на 220 Ом
  • резистор на 10 кОм
  • программа Arduino IDE, которую можно скачать с сайта Arduino.

Необходимые компоненты для подключения фоторезистора на Arduino

Схема подключения модели Arduino с фоторезистором:

Схема подключения фоторезистора на Arduino

Для работы этой модели подойдет следующая программа (программу вы можете просто скопировать в Arduino IDE):

int led = 13; //переменная с номером пина светодиода
int ldr = 0; //и фоторезистора
void setup() //процедура setup
<
pinMode(led, OUTPUT); //указываем, что светодиод — выход
>
void loop() //процедура loop
<
if (analogRead(ldr)

Так выглядит собранная модель Arduino с фоторезистором:

Готовая модель подключения фоторезистора на Arduino

Если светодиод не реагирует на изменение освещенности, то попробуйте поменять число 800 в программе, если он все время горит — уменьшите, если не горит — увеличьте.

Смотрите также:

Посты по урокам:

Все посты сайта «Занимательная робототехника» по тегу Arduino.

Наш YouTube канал, где публикуются видео-уроки.

Не знаете, где купить Arduino? Все используемые в уроке комплектующие входят в большинство готовых комплектов Arduino, их также можно приобрести по отдельности. Подробная инструкция по выбору здесь. Низкие цены, спецпредложения и бесплатная доставка на сайтах AliExpress и DealExtreme. Если нет времени ждать посылку из Китая — рекомендуем интернет-магазины Амперка и DESSY. Низкие цены и быструю доставку предлагает интернет-магазин ROBstore. Смотри также список магазинов.

Источник

#27. Подключение фоторезистора к Arduino.

Сегодня в уроке рассмотрим, что такое фоторезистор, и подключим его в Arduino UNO и Arduino NANO. Рассмотрим пару примеров как с помощью данного элемента электрической цепи можно управлять яркостью светодиода и светильника.

Что такое Фоторезистор?

У полупроводниковых материалов есть много интересных свойств. Одно из них – изменение сопротивления под действием света.Электрическое сопротивление полупроводниковых элементов используется в приборах под названием «фоторезистор».

Полупроводниковый резистор может изменять параметры электрического тока, в зависимости от интенсивности освещения. Это свойство часто используют на практике для создания устройств, управляемых потоком излучения. Сегодня промышленность поставляет на рынок фоторезисторы с различными характеристиками, а это значит, что они еще находят применение в современных электротехнических устройствах.

Фоторезистор — это полупроводниковый прибор (датчик), который при облучении светом изменяет (уменьшает) свое внутреннее сопротивление.

Устройство фоторезистора.

В основе каждого фоторезистора лежит подложка, чаще всего керамическая, покрытая слоем полупроводникового материала. Поверх этого полупроводника наносится змейкой тонкий слой золота, платины или другого коррозиестойкого металла. Слои наносятся методом напыления.

Напыленный слой соединяют с электродами, на которые поступает электрический ток.

Подключение фоторезистора к Arduino.

В этом уроке соберем электрическую схему «умного» светильника. Если в одном из предыдущих уроков, с помощью ШИМ сигнала, изменяли яркость светодиода, то сегодня мы будем использовать фоторезистор в схеме для автоматического включения светодиода. Фоторезистор будет играть роль переменного сопротивления, которое изменяет напряжение на аналоговом входе A0.

Для урока понадобиться:

  • Arduino Uno или Arduino Nano
  • макетная плата
  • 1 фоторезистор
  • 1 светодиод
  • 2 резистора 220 Ом
  • провода «папа-папа»

Схема подключения фоторезистора к Arduino UNO.

Соберите электрическую цепь, как на картинке выше. Принцип работы схемы в том, что в электрической цепи будет меняться сопротивление, в зависимости от освещенности в помещении, а значит, будут меняться данные на аналоговом входе. После сборки принципиальной схемы с фоторезистором, подключите Arduino к компьютеру и загрузите следующую программу в микроконтроллер.

Пояснения к коду:

  • для удобства, создали переменные: подключения фоторезистора и светодиода;
  • оператор int указывает, что значение value может принимать только целое число, а начальное значение value равно нулю;
  • условный оператор if позволяет определить действие при истинном условии. Оператор else позволяет определить действие, когда условие ложно.

Скетч умного светильника на Arduinoи фоторезисторе.

Схема подключения остается без имения. Внесем небольшие изменения в коде, и вот, что у нас получится.

Пояснения к коду:

  • в этом скетче мы добавили переменную data , которая равна value , деленная на 4;
  • пин 9 мы использовали, как аналоговый выход, который плавно изменяет яркость свечения светодиода, в зависимости от значения data .

Вот мы и рассмотрели несколько применений фоторезистора. Спектр применения фоторезистора в Arduino проектах гораздо шире. Например, можно собрать зуммер, или сигнализацию с лазерным модулем и много других интересных примеров.

В этом уроке мы рассмотрели, как подключить фоторезистор к Arduino, в предыдущем уроке мы подключили инфракрасный датчик препятствия YL-63 к Arduino.

Появились вопросы или предложения, не стесняйся, пиши в комментарии!

Не забывайте подписываться на канал Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.

Всем Пока-Пока.

И до встречи в следующем уроке.

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Источник

Ардуино: датчик света на фоторезисторе

Датчик света — это прибор, который позволяет нашему устройству оценивать уровень освещенности. Для чего нужен такой датчик? Например, для системы уличного освещения, чтобы включать лампы только тогда, когда на город спускается ночь.

Еще одно применение датчиков света — это детектирование препятствия роботом, путешествующем по лабиринту. Либо детектирование линии роботом следопытом (LineFollower). Но в этих двух случаях, в паре с датчиком света используют специальный источник света.

Мы же начнем с простого примера, и подключим к микроконтроллеру Ардуино Уно один из самых распространенных датчиков — фоторезистор. Как долнжо быть понятно из названия, фоторезистор — это резистор, который меняет свое сопротивление в зависимости от падающего на него света. Выглядит этот радиоэлемент так:

Различаются фоторезисторы по диапазону сопротивления. Например:

  • VT83N1 — 12-100кОм;
  • VT93N2 — 48-500кОм.

Это значит, что в темноте сопротивления фоторезистора равно 100кОм, а при определенной тестовой засветке — 12 кОм. Конкретно в случае этих светодиодов, тестовая засветка имела параметры: освещенность -10 Люкс, и цветовая теплота — 2856К.

Кроме фоторезистора, в датчиках света часто используют фотодиод и фототранзистор. Оба выглядят как типичные светодиоды:

Подключение

Для того, чтобы подключить наш фоторезистор к Ардуино Уно, необходимо будет вспомнить урок, посвященный аналого-цифровому преобразованию (АЦП). Ведь на выходе цепи фоторезистора мы получим некое напряжение, в диапазоне от 0 до 5 Вольт, которое нам потребуется превратить во вполне себе конкретное число, с которым уже будет работать программа микроконтроллера. Держа в уме, что в Ардуино Уно есть 6 аналоговых входов на ногах A0-A5, подключаем фоторезистор по следующей схеме:

Внешний вид макета

Смотрите что получилось. Мы просто напросто построили обычный делитель напряжения, верхнее плечо которого будет меняться в зависимости от уровня света, падающего на фоторезистор. Снимаемое с нижнего плеча напряжение, мы подаем на аналоговый вход, который преобразует его в число от 0 до 1023.

Программа

Подключив фоторезистор по нехитрой схеме, начинаем писать программу. Первое что мы сделаем, это выведем необработанный сигнал с аналогового входа в последовательный порт, для того чтобы просто понять, как меняется значение на входе A0. Соответствующая программа имеет вид:

Запустив эту программу у нас в хакспейсе, мы получили следующие значения с датчика:

А теперь прикроем датчик рукой:

Видно, что значение сильно меняется. От 830 при прямом попадании света, до 500 в случае затенения (появление преграды на пути света). Зная такое поведение, мы можем численно определить порог срабатывания. Пусть он будет равен, скажем, 600. Не ровно 500, потому что мы хотим обезопасить себя от случайного срабатывания. Вдруг над датчиком пролетит муха — он слегка затенится, и покажет 530.

Наконец, добавим в программу некое действие, которое будет совершаться если уровень освещенности станет ниже заданного порога. Самое простое, что мы можем сделать — это зажигать на Ардуино штатный светодиод #13. Получается такая вот программа:

Накрываем датчик рукой (или выключаем свет в комнате) — светодиод зажигается. Убираем руку — гаснет. Работает, однако. А теперь представьте, что вы зажигаете не светодиод, а подаете сигнал на реле, которое включает лампу в подъезде вашего дома. Получаеся готовый прибор для экономии электроэнергии. Или ставите такой датчик на робота, и он при наступлении ночи ложится спать вместе с вами 🙂 В общем, как говорил профессор Фарнсворт, у датчика света тысяча и одно применение!

К размышлению

Во-первых, чтобы не собирать схему на макетной плате можно использовать готовый модуль с фоторезистором и делителем напряжения на борту.

Такой модуль удобен, если требуется создать прототип устройства или школьный мини-проект, который не должен сбоить от любого прикосновения к проводам.

Во-вторых, чтобы измерять освещенность в люксах, инженеры-осветители используют более сложные датчики — люксметры. Задача такого датчик — чувствовать свет, также, как глаз человека. Модуль люксметра тоже легко подключается к Ардуино, но об этом на другом уроке.

Источник

Измерение интенсивности света с помощью фоторезистора и Arduino

В настоящее время все больше людей интересуются технологиями умного дома, в которой домашние устройства включаются и выключаются автоматически. На нашем сайте подобные проекты можно найти по тэгу автоматизация дома.

В этой статье мы рассмотрим проект, который будет управлять светом в доме – когда на улице темно он будет включать свет, а когда на улице светло – он будет выключать свет. Для измерения интенсивности света на улице необходим какой-нибудь датчик освещенности – в этом проекте его роль будет выполнять фоторезистор, поэтому в данном проекте мы рассмотрим подключение фоторезистора к плате Arduino и управление с его помощью светом в доме.

Аналогичный проект на основе микроконтроллера AVR мы уже рассматривали на нашем сайте – автоматический свет на лестнице.

Необходимые компоненты

  1. Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
  2. Фоторезистор (LDR — Light Dependent Resistor) (купить на AliExpress).
  3. Резистор 100 кОм (купить на AliExpress).
  4. Резистор 330 Ом (купить на AliExpress).
  5. Светодиод (купить на AliExpress).
  6. Модуль реле на 5 В.
  7. Электрическая лампочка (Bulb/CFL).
  8. Соединительные провода.
  9. Макетная плата.

Что такое фоторезистор

Фоторезистор – это резистор, сопротивление которого зависит от количества падающего на него света. Фоторезисторы изготавливаются из полупроводниковых материалов, благодаря этому они и приобретают чувствительные к свету свойства. Наиболее популярный материал для изготовления фоторезисторов – это сульфид кадмия. Фоторезисторы работают по так называемому принципу «фотопроводимости», то есть когда свет начинает падать на фоторезистор его проводимость увеличивается, соответственно, его сопротивление уменьшается. А когда количество света, падающего на фоторезистор, уменьшается, его сопротивление увеличивается.

Все проекты на нашем сайте, использующие фоторезистор, вы можете посмотреть по этой ссылке.

Работа схемы

Схема подключения фоторезистора к плате Arduino представлена на следующем рисунке.

Как видно из схемы, мы использовали делитель напряжения, состоящий из фоторезистора и резистора на 100 кОм. Выход делителя напряжения подключается к аналоговому контакту A0 платы Arduino, который считывает это значение напряжения и преобразует его в цифровое значение. То есть если интенсивность света увеличивается, то сопротивление фоторезистора уменьшается, следовательно, напряжение на выходе делителя напряжения увеличивается. И, наоборот, интенсивность света ↓ — сопротивление фоторезистора↑ — напряжение на аналоговом контакте↓ — свет включается.

В коде программы для Arduino мы смотрим, если значение на выходе АЦП контакта A0 упало ниже 700, мы считаем что это темно и поэтому включаем свет. Если же значение больше 700, то мы считаем это светло и поэтому выключаем свет.

Дальнейшим усложнением представленной схемы является использование лампочки вместо светодиода, в этом случае для управления цепью лампочки нам уже понадобится реле. Доработанная таким образом схема представлена на следующем рисунке.

И собранная конструкция нашего проекта в этом случае будет выглядеть следующим образом:

Объяснение программы для Arduino

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же рассмотрим его наиболее важные фрагменты.

Сначала мы инициализируем контакты для подключения реле, светодиода и фоторезистора.

Источник

Adblock
detector