De ESP32 is een krachtige microcontroller die is uitgerust met functies voor IoT. ESP32 met LDR kan de lichtintensiteit meten en daarop reageren. Met behulp van ESP32 en een LDR kunnen we een project op basis van lichtdetectie op afstand creëren en een verscheidenheid aan innovatieve IoT-oplossingen ontwerpen voor verschillende industrieën en toepassingen.
In deze gids worden de basisprincipes van LDR en de toepassingen ervan met ESP32 behandeld.
1: Inleiding tot de LDR-sensor
2: Toepassingen van LDR met ESP32
3: Interactie van LDR met ESP32 met behulp van Arduino IDE
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.
De analoge pinnen van de ESP32 zetten de inkomende spanningen om in een geheel getal tussen 0 en 4095. Deze integerwaarde wordt in kaart gebracht tegen de analoge ingangsspanning van 0V tot 3,3V, wat standaard de ADC-referentiespanning is in ESP32. Deze waarde wordt uitgelezen met behulp van de Arduino analoogLezen() functie van LDR.
Lees het artikel voor meer gedetailleerde gids en ADC-pinout van ESP32 ESP32 ADC - Lees analoge waarden met Arduino IDE .
De ESP32 heeft een ingebouwde analoog-naar-digitaal-omzetter (ADC) die de spanning over de LDR kan meten en omzetten in een digitaal signaal dat door de microcontroller kan worden verwerkt. Met behulp van dit signaal bepaalt ESP32 de weerstand van de LDR, die evenredig is met de lichtintensiteit.
Hier zullen we de ESP32 ADC kanaal 1-pinnen gebruiken.
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 ESP32
Hieronder volgt de lijst met enkele op IoT gebaseerde toepassingen van LDR met ESP32:
-
- Licht geactiveerde schakelaar
- Lichtniveau-indicator
- Nachtmodus in apparaten
- Op licht gebaseerde beveiligingssystemen
- Slimme verlichtingssystemen
- Lichtgevoelige beveiligingssystemen
- Bewaking van planten
- Energiezuinige verlichting
- Geautomatiseerde zonwering
3: Interactie van LDR met ESP32 met behulp van Arduino IDE
Om een LDR met de ESP32 te gebruiken, moeten we de LDR verbinden met een ESP32 ADC-kanaalpen. Daarna is Arduino-code nodig die analoge waarden van de LDR-uitgangspin leest. Om dit circuit te ontwerpen, hebben we LDR, een weerstand en het ESP32-bord nodig.
De LDR en de weerstand zijn in serie geschakeld, waarbij de LDR is aangesloten op de analoog kanaal 1 ingangspen van ESP32. Er wordt een LED aan het circuit toegevoegd die de werking van LDR kan testen.
3.1: Schema
Het schakelschema voor het koppelen van LDR met ESP32 is vrij eenvoudig. We moeten de LDR en een weerstand aansluiten in een spanningsdelerconfiguratie en de uitgang van de spanningsdeler verbinden met de ADC-pin (analoog naar digitaal converter) van ESP32. ADC kanaal 1 pin D34 wordt gebruikt als analoge ingang voor ESP32.
De volgende afbeelding is het schema van ESP32 met LDR-sensor.
3.2: code
Nadat het circuit is opgezet, is de volgende stap het schrijven van de code voor de ESP32. 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 = 3. 4 ; /* Analoge ingang voor fotoweerstand */
int LED = 25 ; /* 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 ESP32 die de LED bestuurt met behulp van de analoge ingang afkomstig van LDR.
De eerste drie regels code declareren variabelen om de fotoweerstand 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 D25 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 fel 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 ESP32 met behulp van de ADC-kanaal 1-pin. De LDR-uitgang kan de lichtdetectie in verschillende toepassingen regelen. Met hun lage kosten en compacte formaat zijn de ESP32 en LDR een aantrekkelijke keuze voor IoT-projecten die lichtdetectiemogelijkheden vereisen. De Arduino gebruiken analoogLezen() functie kunnen we waarden uit LDR lezen.