Lichtafhankelijke weerstand heeft een uitgebreide toepassing in lichtafhankelijke projecten. Met behulp van een microcontroller zoals de Arduino Nano kan de LDR worden gebruikt om verschillende apparaten aan te sturen op basis van het lichtintensiteitsniveau. Deze gids behandelt de basisprincipes van LDR en de toepassingen ervan met de Arduino Nano.
De inhoud van dit artikel omvat:
1: Inleiding tot de LDR-sensor
2: Toepassingen van LDR met Arduino Nano
3: Interactie van LDR met Arduino Nano
1: Inleiding tot de LDR-sensor
A L echt D afhankelijk R esistor (LDR) is een soort weerstand die zijn weerstand verandert op basis van de intensiteit van het licht waaraan het wordt blootgesteld. In het donker is de weerstand erg hoog, terwijl bij fel licht de weerstand erg laag is. Deze verandering in weerstand maakt het het beste voor lichtgevoelige projecten.
LDR geeft analoge uitgangsspanning die wordt gelezen door Arduino ADC op analoge pinnen. De analoge ingangspin op de Arduino gebruikt een ADC om de analoge spanning van de LDR om te zetten in een digitale waarde. De ADC heeft een bereik van 0 tot 1023, waarbij 0 staat voor 0V en 1023 voor de maximale ingangsspanning (meestal 5V voor de Arduino).
Arduino leest de analoge waarden met behulp van de analoogLezen() functie in uw code. De functie analogRead() neemt het pinnummer van de analoge invoer als argument en retourneert de digitale waarde.
Fotonen of lichtdeeltjes spelen een cruciale rol in de werking van LDR's. Wanneer licht op het oppervlak van een LDR valt, worden fotonen geabsorbeerd door het materiaal, waardoor elektronen in het materiaal vrijkomen. Het aantal vrije elektronen is recht evenredig met de intensiteit van het licht, en hoe meer elektronen er vrijkomen, hoe lager de weerstand van de LDR wordt.
2: Toepassingen van LDR met Arduino Nano
Hieronder volgt de lijst met enkele veelvoorkomende toepassingen van LDR met Arduino:
-
- Automatische lichtregeling
- Licht geactiveerde schakelaar
- Lichtniveau-indicator
- Nachtmodus in apparaten
- Op licht gebaseerde beveiligingssystemen
3: Interactie van LDR met Arduino Nano
Om een LDR met de Arduino Nano te gebruiken, moet een eenvoudig circuit worden gemaakt. Het circuit bestaat uit de LDR, een weerstand en de Arduino Nano. De LDR en de weerstand zijn in serie geschakeld, waarbij de LDR is aangesloten op de analoge ingangspin van de Arduino Nano. Er wordt een LED aan het circuit toegevoegd die de werking van LDR kan testen.
3.1: Schema
De volgende afbeelding is het schema van Arduino Nano met LDR-sensor.
3.2: code
Nadat het circuit is opgezet, is de volgende stap het schrijven van de code voor de Arduino Nano. De code leest de analoge invoer van de LDR en gebruikt deze om een LED of ander apparaat te besturen op basis van verschillende lichtniveaus.
int LDR_Val = 0 ; /* Variabele om de waarde van de fotoresistor op te slaan */int-sensor =A0; /* Analoge pin voor fotoweerstand */
int LED = 12 ; /* LED-uitgang Pin */
ongeldige opstelling ( ) {
Serieel.begin ( 9600 ) ; /* Baudsnelheid voor seriële communicatie */
pinMode ( geleid, UITGANG ) ; /* LED-pin set als uitvoer */
}
lege lus ( ) {
LDR_Val = analoog lezen ( sensor ) ; /* Analoog lezen LDR-waarde */
Serieel.afdrukken ( 'LDR-uitvoerwaarde: ' ) ;
Serial.println ( LDR_Val ) ; /* Geef LDR-uitgangswaarde weer op seriële monitor */
als ( LDR_Val > 100 ) { /* Als de lichtintensiteit HOOG is */
Serial.println ( ' Hoge intensiteit ' ) ;
digitaalSchrijven ( geleid,LAAG ) ; /* LED blijft UIT */
}
anders {
/* Anders als Lichtintensiteit is LAAG LED blijft AAN */
Serial.println ( 'Lage intensiteit ' ) ;
digitaalSchrijven ( geleid,HOOG ) ; /* LED gaat AAN LDR-waarde is minder dan 100 */
}
vertraging ( 1000 ) ; /* Leest waarde na elke 1 sec */
}
In bovenstaande code gebruiken we een LDR met Arduino Nano die de LED aanstuurt met behulp van de analoge ingang afkomstig van LDR.
De eerste drie regels code declareren variabelen om de fotoresistor waarde , de analoge pin voor de fotoresistor, en de LED uitgangspin.
In de opgericht() functie, wordt de seriële communicatie geïnitieerd met een baudrate van 9600 en wordt LED pin D12 ingesteld als output.
In de lus() functie, wordt de fotoresistorwaarde gelezen met behulp van de analogRead()-functie, die is opgeslagen in de LDR_Val variabel. De waarde van de fotoresistor wordt vervolgens weergegeven op de seriële monitor met behulp van de functie Serial.println().
Een als-anders verklaring wordt gebruikt om de LED te besturen op basis van de lichtintensiteit die door de fotoresistor wordt gedetecteerd. Als de fotoresistorwaarde groter is dan 100, betekent dit dat de lichtintensiteit HOOG is en dat de LED UIT blijft. Als de waarde van de fotoresistor echter kleiner is dan of gelijk is aan 100, betekent dit dat de lichtintensiteit LAAG is en dat de LED AAN gaat.
Ten slotte wacht het programma 1 seconde met behulp van de functie delay() voordat de fotoresistorwaarde opnieuw wordt uitgelezen. Deze cyclus herhaalt zich voor onbepaalde tijd, waardoor de LED AAN en UIT gaat op basis van de lichtintensiteit die door de fotoresistor wordt gedetecteerd.
3.3: Uitvoer bij weinig licht
De lichtintensiteit is minder dan 100, dus de LED blijft AAN.
3.4: Uitvoer onder helder licht
Naarmate de lichtintensiteit toeneemt, neemt de LDR-waarde toe en neemt de LDR-weerstand af, zodat de LED UIT gaat.
Conclusie
De LDR kan worden gekoppeld aan Arduino Nano met behulp van een analoge pin. De LDR-uitgang kan de lichtdetectie in verschillende toepassingen regelen. Of het nu wordt gebruikt voor automatische lichtregeling, op licht gebaseerde beveiligingssystemen of gewoon een lichtniveau-indicator, de LDR en Arduino Nano kunnen worden gekoppeld om projecten te creëren die reageren op veranderingen in de lichtintensiteit.