Sensorë optikë. Fotorezistorët në qarqet MK. Si të përdorni fotorezistorë, fotodioda dhe fototransistorë Fotorezistorë për ndriçimin e rrugës në Arduino

1. Fotoresist: http://ali.ski/5GDvP7
2. Diodat dhe rezistorët: http://fas.st/KK7DwjyF
3. Bordi i zhvillimit: http://ali.ski/rq8wz8
4. Arduino uno: http://ali.ski/gC_mOa

Në këtë tutorial ne do të lidhim një fotorezistencë me Arduino. i cili do të kontrollojë LED-in e integruar.

Fotorezistori: Rezistenca e fotorezistorëve zvogëlohet kur ekspozohet ndaj dritës dhe rritet në errësirë. Fotorezistorët janë të lehtë për t'u përdorur, por reagojnë mjaft ngadalë ndaj ndryshimeve në nivelet e dritës dhe kanë një efikasitet shumë të ulët. saktësinë. Në mënyrë tipike, rezistenca e fotorezistorëve mund të ndryshojë nga 50 ohms në dritën e ditës në më shumë se 10 megohm në errësirë.

Ne do të lidhim vetë fotorezistorin me tokëzimin përmes një rezistence 10 kOhm dhe do të lidhim të njëjtën këmbë me pinin analog Arduino A0, pjesa e dytë e fotorezistorit do të lidhet me Arduino 5 volt. E gjithë kjo tregohet qartë në diagramin në fillim të artikullit.

Pasi të keni lidhur saktë fotorezistorin me Arduino, duhet të kopjoni kodin më poshtë, ta ngjisni në programin Arduino ide dhe të ngarkoni të gjithë këtë kod programi në Arduino.

Int PhotosensorPin = A0; //Tregoni pinin me të cilin është lidhur fotorezistori i panënshkruar int sensorVlera = 0; //Deklaroni një variabël për të ruajtur vlerat. void setup() ( pinMode (13, OUTPUT); Serial.begin (9600); ) void loop() ( sensorValue = analogRead (PhotosensorPin); // Lexo vlerat nga fotorezistori if(sensorValue<700) digitalWrite(13, HIGH); //Включаем else digitalWrite(13, LOW); // Выключаем Serial.print(sensorValue, DEC); //Вывод данных с фоторезистора (0-1024) Serial.println(""); delay(500); }

Pasi të keni ngarkuar kodin e programit në Arduino, duhet të hapni monitorin e portit.

Tani, nëse drita bie mbi fotorezistencën dhe LED i integruar është i fikur, mbulojeni fotorezistencën me dorën tuaj dhe do të shihni që në një moment LED do të ndizet! Ju gjithashtu mund të shihni ndryshime në vlerë nga fotorezistenca në monitorin e portit.

Një demonstrim se si funksionon fotorezistori mund të shihet në videon më poshtë.

Video:

Një sensor drite është një pajisje që lejon pajisjen tonë të vlerësojë nivelin e dritës. Pse nevojitet një sensor i tillë? Për shembull, që një sistem ndriçimi rrugor të ndezë llambat vetëm kur nata bie në qytet. Një aplikim tjetër i sensorëve të dritës është zbulimi i pengesave për një robot që udhëton nëpër një labirint. Ose zbulimi i linjës nga një gjurmues robotik (LineFollower). Por në këto dy raste, një burim i veçantë drite përdoret në lidhje me një sensor drite. Ne do të fillojmë me një shembull të thjeshtë dhe do të lidhim një nga sensorët më të zakonshëm - një fotorezistor - me mikrokontrolluesin Arduino Uno. Siç sugjeron emri, një fotorezistencë është një rezistencë që ndryshon rezistencën e saj në varësi të dritës që bie mbi të. Ky element radio duket si ky: Fotorezistorët ndryshojnë në diapazonin e rezistencës. Për shembull:

• VT83N1 - 12-100 kOhm;
• VT93N2 - 48-500 kOhm.

1. Lidhja

Pamja e paraqitjes

2. Programi

Automatizimi i furnizimit me ndriçim në një apartament, shtëpi ose rrugë arrihet përmes përdorimit të releve fotografike. Nëse konfigurohet saktë, do të ndezë dritën kur të errësohet dhe do të fiket gjatë orëve të ditës. Pajisjet moderne përmbajnë një cilësim që ju lejon të vendosni këmbëzën në varësi të nivelit të dritës. Ato janë pjesë përbërëse e sistemit të “shtëpisë së zgjuar”, duke marrë përsipër një pjesë të konsiderueshme të përgjegjësive të pronarëve. Qarku i stafetës fotografike para së gjithash përmban një rezistencë që ndryshon rezistencën nën ndikimin e dritës. Është e lehtë të montoni dhe konfiguroni me duart tuaja.

Parimi i funksionimit

Diagrami i lidhjes për një rele fotografike përfshin një sensor, një përforcues dhe një fotopërçues PR1 ndryshon rezistencën nën ndikimin e dritës. Në të njëjtën kohë, madhësia e rrymës elektrike që kalon nëpër të ndryshon. Sinjali përforcohet nga një tranzistor i përbërë VT1, VT2 (qarku Darlington), dhe prej tij shkon te aktivizuesi, i cili është K1.

Në errësirë, rezistenca e fotosensorit është disa mOhm. Nën ndikimin e dritës zvogëlohet në disa kOhm. Në këtë rast, transistorët VT1, VT2 hapen, duke ndezur stafetën K1, e cila kontrollon qarkun e ngarkesës përmes kontaktit K1.1. Dioda VD1 nuk lejon që rryma e vetë-induksionit të kalojë kur stafeta është e fikur.

Megjithë thjeshtësinë e tij, qarku i stafetës së fotografive është shumë i ndjeshëm. Për ta vendosur atë në nivelin e kërkuar, përdoret rezistenca R1.

Tensioni i furnizimit zgjidhet sipas parametrave të stafetës dhe është 5-15 V. Rryma e mbështjelljes nuk kalon 50 mA. Nëse është e nevojshme të rritet, mund të përdoren transistorë dhe rele më të fuqishëm. Ndjeshmëria e stafetës së fotografisë rritet me rritjen e tensionit të furnizimit.

Në vend të një fotorezistori, mund të instaloni një fotodiodë. Nëse nevojitet një sensor me ndjeshmëri të shtuar, përdoren qarqe me fototransistorë. Përdorimi i tyre këshillohet për të kursyer energjinë elektrike, pasi kufiri minimal i përgjigjes së një pajisjeje konvencionale është 5 lux, kur objektet përreth janë ende të dallueshme. Pragu prej 2 luks korrespondon me muzgun e thellë, pas së cilës errësira bie 10 minuta më vonë.

Këshillohet të përdorni një stafetë fotografish edhe me kontroll manual të ndriçimit, pasi mund të harroni të fikni dritën dhe sensori do të "kujdeset" vetë për këtë. Është e lehtë për t'u instaluar dhe çmimi është mjaft i përballueshëm.

Karakteristikat e fotocelave

Zgjedhja e stafetës së fotografive përcaktohet nga faktorët e mëposhtëm:

• ndjeshmëria e fotocelës;
• tensioni i furnizimit;
• fuqia komutuese;
• mjedisi i jashtëm.

Ndjeshmëria karakterizohet si raporti i fotorrymës që rezulton me fluksin e jashtëm të dritës dhe matet në μA/lm. Varet nga frekuenca (spektrale) dhe intensiteti i dritës (integrale). Për të kontrolluar ndriçimin në jetën e përditshme, karakteristika e fundit është e rëndësishme, në varësi të fluksit total të dritës.

Tensioni i vlerësuar mund të gjendet në trupin e pajisjes ose në dokumentin shoqërues. Pajisjet e prodhimit të huaj mund të kenë standarde të ndryshme të tensionit të furnizimit.

Ngarkesa në kontaktet e saj varet nga fuqia e llambave me të cilat është lidhur stafeta e fotografisë. Qarqet e stafetës fotografike të ndriçimit mund të sigurojnë ndërrimin e drejtpërdrejtë të llambave përmes kontakteve të sensorëve ose përmes startuesve kur ngarkesa është e lartë.

Jashtë, çelësi i muzgut vendoset nën një mbulesë transparente të mbyllur. Siguron mbrojtje nga lagështia dhe reshjet. Kur punoni në periudha të ftohta, përdoret ngrohja.

Modele të prodhuara në fabrikë

Më parë, qarku i stafetës së fotografive ishte mbledhur me dorë. Tani kjo nuk është e nevojshme, pasi pajisjet janë bërë më të lira dhe funksionaliteti është zgjeruar. Ato përdoren jo vetëm për ndriçimin e jashtëm ose të brendshëm, por edhe për kontrollin e ujitjes së bimëve, sistemet e ventilimit, etj.

1. Foto stafetë FR-2

Modelet e prodhuara nga fabrika përdoren gjerësisht në pajisjet e automatizimit, për shembull, për të kontrolluar ndriçimin e rrugëve. Shpesh mund të shihni dritat që digjen gjatë ditës që keni harruar t'i fikni. Me sensorë fotografish, nuk ka nevojë për kontroll manual të ndriçimit.

Qarku i stafetës fotografike të prodhuar në mënyrë industriale fr-2 përdoret për kontrollin automatik të ndriçimit të rrugëve. Rele K1 është gjithashtu këtu. Fotorezistori FSK-G1 me rezistorët R4 dhe R5 janë të lidhur me bazën e tranzitorit VT1.

Fuqia furnizohet nga një rrjet njëfazor 220 V. Kur ndriçimi është i ulët, rezistenca e FSK-G1 është e madhe dhe sinjali i bazuar në VT1 nuk mjafton për ta hapur atë. Prandaj, tranzistori VT2 është gjithashtu i mbyllur. Rele K1 është e ndezur dhe kontaktet e tij të funksionimit janë të mbyllura, duke i mbajtur llambat të ndezura.

Kur ndriçimi rritet në pragun e funksionimit, rezistenca e fotorezistorit zvogëlohet dhe hapet, pas së cilës stafeta K1 fiket, duke hapur qarkun e furnizimit me energji elektrike për llambat.

2. Llojet e stafetës fotografike

Zgjedhja e modeleve është mjaft e madhe në mënyrë që të mund të zgjidhni atë të duhurin:

• me një sensor të largët të vendosur jashtë trupit të produktit, në të cilin janë lidhur 2 tela;
• Lux 2 - një pajisje me besueshmëri dhe nivel të lartë cilësie;
• stafetë fotografike me furnizim me energji 12 V dhe ngarkesë jo më e lartë;
• modul me një kohëmatës të montuar në një hekurudhë DIN;
• Pajisjet IEC nga një prodhues vendas me cilësi dhe funksionalitet të lartë;
• AZ 112 - makinë automatike me ndjeshmëri të lartë;
• ABB, LPX janë prodhues të besueshëm të pajisjeve evropiane të cilësisë.

Metodat për lidhjen e një stafetë fotografish

Para se të blini një sensor, duhet të llogaritni fuqinë e konsumuar nga llambat dhe ta merrni me një diferencë prej 20%. Me një ngarkesë të konsiderueshme, qarku i një stafetë fotografish në rrugë parashikon instalimin shtesë të një startuesi elektromagnetik, dredha-dredha e të cilit duhet të ndizet përmes kontakteve të stafetës fotografike dhe të ndërroni ngarkesën me kontaktet e energjisë.

Kjo metodë përdoret rrallë në shtëpi.

Para instalimit kontrollohet tensioni i furnizimit prej ~220 V. Lidhja bëhet nga një ndërprerës. Sensori i fotografisë është instaluar në atë mënyrë që drita nga elektrik dore të mos bjerë mbi të.

Pajisja përdor terminale për të lidhur telat, gjë që e bën instalimin më të lehtë. Nëse ato mungojnë, përdoret një kuti kryqëzimi.

Falë përdorimit të mikroprocesorëve, diagrami i lidhjes së releit fotografik me elementë të tjerë ka fituar funksione të reja. Një kohëmatës dhe një sensor lëvizjeje iu shtuan algoritmit të veprimit.

Është i përshtatshëm kur llambat ndizen automatikisht kur një person kalon përgjatë një uljeje ose përgjatë një shtegu kopshti. Për më tepër, funksionimi ndodh vetëm në errësirë. Për shkak të përdorimit të një kohëmatësi, stafeta e fotografive nuk reagon ndaj fenerëve nga makinat që kalojnë.

Diagrami më i thjeshtë i lidhjes për një kohëmatës me një sensor lëvizjeje është serik. Për modelet e shtrenjta, janë zhvilluar qarqe speciale të programueshme që marrin parasysh kushte të ndryshme funksionimi.

Foto stafetë për ndriçimin e rrugëve

Për të lidhur stafetën e fotografive, qarku aplikohet në trupin e tij. Mund të gjendet në dokumentacionin për pajisjen.

Tre tela dalin nga pajisja.

1. Përçues neutral - i zakonshëm për llambat dhe reletë fotografike (të kuqe).
2. Faza - e lidhur me hyrjen e pajisjes (kafe).
3. Përçuesi i mundshëm për furnizimin e tensionit nga rele fotografik në llambat (blu).

Pajisja funksionon në parimin e ndërprerjes së fazës ose ndërrimit të fazës. Shenjat me ngjyra mund të ndryshojnë nga prodhuesi në prodhues. Nëse ka një përcjellës tokësor në rrjet, ai nuk është i lidhur me pajisjen.

Në modelet me një sensor të integruar, i cili ndodhet brenda një kuti transparente, ndriçimi i rrugës funksionon në mënyrë autonome. Thjesht duhet të furnizoni me energji elektrike.

Opsionet me sensorë në distancë përdoren kur përmbajtja elektronike e stafetës fotografike vendoset me lehtësi në panelin e kontrollit me pajisje të tjera. Atëherë nuk ka nevojë për instalim të pavarur, instalime elektrike dhe mirëmbajtje në lartësi. Njësia elektronike vendoset brenda dhe sensori nxirret jashtë.

Karakteristikat e stafetës fotografike për ndriçimin e rrugëve: diagrami

Kur instaloni një stafetë fotografish jashtë, duhet të merrni parasysh disa faktorë.

1. Disponueshmëria e tensionit të furnizimit dhe fuqia e përputhjes së kontakteve dhe ngarkesës.
2. Instalimi i pajisjeve pranë materialeve të ndezshme dhe në një mjedis agresiv nuk lejohet.
3. Baza e pajisjes është e vendosur në fund.
4. Nuk duhet të ketë objekte lëvizëse përpara sensorit, të tilla si degë pemësh.

Telat janë të lidhur përmes një kutie kryqëzimi të jashtëm. Është fiksuar pranë stafetës së fotografisë.

Zgjedhja e një stafete fotografie

1. Aftësia për të rregulluar pragun e përgjigjes ju lejon të rregulloni ndjeshmërinë e sensorit në varësi të kohës së vitit ose në mot me re. Rezultati është kursimi i energjisë.
2. Një minimum i kostove të punës kërkohet kur instaloni një stafetë fotografish me një element të ndjeshëm të integruar. Kjo nuk kërkon ndonjë aftësi të veçantë.
3. Releja e kohëmatësit është mirë e programueshme për nevojat e saj dhe funksionimin në modalitetin e caktuar. Mund ta konfiguroni pajisjen të fiket gjatë natës. Treguesi në trupin e pajisjes dhe kontrolli me butonin e shtypjes i bëjnë cilësimet të lehta.

konkluzioni

Përdorimi i një stafete fotografike ju lejon të kontrolloni automatikisht periudhën e ndezjes së llambës. Tani nuk ka më nevojë për t'u bërë një llambadar. Qarku i fotostafetës, pa ndërhyrjen e njeriut, ndez dritat në rrugë në mbrëmje dhe i fiket në mëngjes. Pajisjet mund të kontrollojnë sistemin e ndriçimit, gjë që rrit burimin e tij dhe e bën më të lehtë funksionimin.

Sensorët e dritës (ndriçimi), i ndërtuar në bazë të fotorezistorëve, përdoren mjaft shpesh në projektet reale Arduino. Ato janë relativisht të thjeshta, jo të shtrenjta dhe të lehta për t'u gjetur dhe blerë në çdo dyqan online. Fotorezistori Arduino ju lejon të kontrolloni nivelin e dritës dhe t'i përgjigjeni ndryshimeve të tij. Në këtë artikull do të shohim se çfarë është një fotorezistor, si funksionon një sensor drite i bazuar në të dhe si të lidhni siç duhet sensorin me bordet Arduino.

Një fotorezistor, siç sugjeron emri, lidhet drejtpërdrejt me rezistorët, të cilët shpesh gjenden në pothuajse çdo qark elektronik. Karakteristika kryesore e një rezistence konvencionale është vlera e rezistencës së saj. Tensioni dhe rryma varen prej tij; duke përdorur një rezistencë vendosim mënyrat e kërkuara të funksionimit të përbërësve të tjerë. Si rregull, vlera e rezistencës së një rezistence praktikisht nuk ndryshon në të njëjtat kushte funksionimi.

Ndryshe nga një rezistencë konvencionale, fotorezistor mund të ndryshojë rezistencën e tij në varësi të nivelit të dritës së ambientit. Kjo do të thotë që parametrat në qarkun elektronik do të ndryshojnë vazhdimisht; para së gjithash, ne jemi të interesuar në rënien e tensionit në fotorezistor. Duke regjistruar këto ndryshime të tensionit në kunjat analoge të Arduino, ne mund të ndryshojmë logjikën e qarkut, duke krijuar kështu pajisje që përshtaten me kushtet e jashtme.

Fotorezistorët përdoren mjaft aktivisht në një gamë të gjerë sistemesh. Aplikimi më i zakonshëm është ndriçimi i rrugëve. Nëse qyteti bie nata ose bëhet me re, dritat ndizen automatikisht. Ju mund të bëni një llambë ekonomike për shtëpinë nga një fotorezistor që ndizet jo sipas një plani, por në varësi të ndriçimit. Ju madje mund të bëni një sistem sigurie të bazuar në një sensor drite, i cili do të aktivizohet menjëherë pasi të hapet dhe ndriçohet një kabinet i mbyllur ose kasafortë. Si gjithmonë, qëllimi i aplikimit të çdo sensori Arduino është i kufizuar vetëm nga imagjinata jonë.

Cilat fotorezistorë mund të blihen në dyqanet online

Opsioni më i popullarizuar dhe i përballueshëm i sensorëve në treg janë modelet e prodhuara në masë nga kompanitë kineze, klonet e produkteve nga prodhuesi VT. Nuk është gjithmonë e mundur të kuptosh se kush dhe çfarë saktësisht prodhon ky apo ai furnizues, por për të filluar me fotorezistorët, opsioni më i thjeshtë është mjaft i përshtatshëm.

Një përdorues fillestar i Arduino mund të këshillohet të blejë një modul fotografish të gatshëm që duket si ky:

Ky modul tashmë ka të gjithë elementët e nevojshëm për lidhjen e lehtë të një fotorezistori me tabelën Arduino. Disa module zbatojnë një qark krahasues dhe sigurojnë një dalje dixhitale dhe një rezistencë të shkurtimit për kontroll.

Një radio amator rus mund të këshillohet që t'i drejtohet sensorit rus PA. Në shitje janë FR1-3, FR1-4, etj. - janë prodhuar në kohët sovjetike. Por, pavarësisht kësaj, FR1-3 është një detaj më i saktë. Nga kjo rrjedh diferenca në çmim.Për FR ata kërkojnë jo më shumë se 400 rubla. FR1-3 do të kushtojë më shumë se një mijë rubla secila.

Shënimi i fotorezistorit

Etiketimi modern i modeleve të prodhuara në Rusi është mjaft i thjeshtë. Dy shkronjat e para janë PhotoResistor, numrat pas vizës tregojnë numrin e zhvillimit. FR -765 - fotorezistor, zhvillimi 765. Zakonisht shënohet direkt në trupin e pjesës

Sensori VT ka një gamë rezistence të treguar në diagramin e shënimit. Për shembull:

• VT83N1 - 12-100 kOhm (12K - me ndriçim, 100K - në errësirë)
• VT93N2 - 48-500 kOhm (48K - me ndriçim, 100K - në errësirë).

Ndonjëherë, për të sqaruar informacionin rreth modeleve, shitësi ofron një dokument të veçantë nga prodhuesi. Përveç parametrave të funksionimit, aty tregohet edhe saktësia e pjesës. Të gjitha modelet kanë një gamë ndjeshmërie në pjesën e dukshme të spektrit. Mbledhja sensori i dritës Ju duhet të kuptoni se saktësia e funksionimit është një koncept relativ. Edhe për modelet nga i njëjti prodhues, e njëjta grumbull ose e njëjta blerje, mund të ndryshojë me 50% ose më shumë.

Në fabrikë, pjesët akordohen në gjatësi vale që variojnë nga drita e kuqe në jeshile. Shumica e njerëzve gjithashtu "shohin" rrezatimin infra të kuq. Pjesët veçanërisht të sakta mund të zbulojnë edhe dritën ultravjollcë.

Avantazhet dhe disavantazhet e sensorit

Disavantazhi kryesor i fotorezistorëve është ndjeshmëria e spektrit. Në varësi të llojit të dritës rënëse, rezistenca mund të ndryshojë me disa renditje të madhësisë. Disavantazhet përfshijnë gjithashtu shpejtësinë e ulët të reagimit ndaj ndryshimeve në ndriçim. Nëse drita pulson, sensori nuk ka kohë për të reaguar. Nëse frekuenca e ndryshimit është mjaft e lartë, rezistenca në përgjithësi do të ndalojë "të shohë" se ndriçimi po ndryshon.

Përparësitë përfshijnë thjeshtësinë dhe aksesin. Ndryshimi i drejtpërdrejtë i rezistencës në varësi të dritës që bie mbi të ju lejon të thjeshtoni qarkun e lidhjes elektrike. Vetë fotorezistori është shumë i lirë, ai përfshihet në komplete dhe konstruktorë të shumtë Arduino, dhe për këtë arsye është i disponueshëm për pothuajse çdo prodhues fillestar Arduino.

Lidhja e një fotorezistori me Arduino

Në projekte arduino Fotorezistori përdoret si sensor drite. Duke marrë informacion prej tij, bordi mund të ndezë ose fikë reletë, të ndezë motorët dhe të dërgojë mesazhe. Natyrisht, ne duhet ta lidhim saktë sensorin.

Diagrami i lidhjes për sensorin e dritës me Arduino është mjaft i thjeshtë. Nëse përdorim një fotorezistor, atëherë në diagramin e lidhjes sensori zbatohet si ndarës i tensionit. Një krah ndryshon në varësi të nivelit të ndriçimit, i dyti furnizon me tension hyrjen analoge. Në çipin e kontrolluesit, ky tension shndërrohet në të dhëna dixhitale përmes një ADC. Sepse Kur rezistenca e sensorit zvogëlohet kur drita e godet atë, vlera e tensionit që bie në të do të ulet gjithashtu.

Varësisht se në cilin krah të ndarësit kemi vendosur fotorezistorin, tensioni i rritur ose i ulur do të furnizohet në hyrjen analoge. Nëse njëra këmbë e fotorezistorit është e lidhur me tokën, atëherë vlera maksimale e tensionit do të korrespondojë me errësirën (rezistenca e fotorezistorit është maksimale, pothuajse i gjithë tensioni bie në të), dhe vlera minimale do të korrespondojë me ndriçimin e mirë (rezistenca është afër zeros, voltazhi është minimal). Nëse lidhim krahun e fotorezistorit me furnizimin me energji, sjellja do të jetë e kundërta.

Instalimi i vetë bordit nuk duhet të shkaktojë ndonjë vështirësi. Meqenëse fotorezistenca nuk ka polaritet, mund të lidhet nga të dyja anët; mund të ngjitet në tabelë, të lidhet me tela duke përdorur një tabelë qarku ose të përdoret me kapëse të zakonshme (kapa krokodili) për lidhje. Burimi i energjisë në qark është vetë Arduino. Fotorezistor njëra këmbë është e lidhur me tokën, tjetra është e lidhur me tabelën ADC (në shembullin tonë - AO). Ne lidhim një rezistencë 10 kOhm në të njëjtën këmbë. Natyrisht, ju mund të lidhni një fotorezistencë jo vetëm me pinin analog A0, por edhe me ndonjë tjetër.

Disa fjalë për rezistencën shtesë 10 K. Ai ka dy funksione në qarkun tonë: kufizimin e rrymës në qark dhe gjenerimin e tensionit të kërkuar në qark me një ndarës. Kufizimi i rrymës është i nevojshëm në një situatë kur një fotorezistor plotësisht i ndriçuar zvogëlon ndjeshëm rezistencën e tij. Dhe gjenerimi i tensionit është për vlera të parashikueshme në portin analog. Në fakt, për funksionimin normal me fotorezistorët tanë, mjafton një rezistencë prej 1K.

Duke ndryshuar vlerën e rezistencës, ne mund të "ndryshojmë" nivelin e ndjeshmërisë në anët "e errët" dhe "të lehta". Pra, 10 K do të japë një ndërrim të shpejtë të fillimit të dritës. Në rastin e 1K, sensori i dritës do të zbulojë më saktë nivelet e larta të dritës.

Nëse përdorni një modul të gatshëm të sensorit të dritës, lidhja do të jetë edhe më e thjeshtë. Ne lidhim daljen e modulit VCC me lidhësin 5V në tabelë, GND në tokë. Ne lidhim kunjat e mbetura me lidhësit Arduino.

Nëse bordi ka një dalje dixhitale, atëherë ne e dërgojmë atë në kunjat dixhitale. Nëse është analoge, atëherë shkoni te analoge. Në rastin e parë, do të marrim një sinjal shkas - niveli i ndriçimit është tejkaluar (pragu i këmbëzës mund të rregullohet duke përdorur një rezistencë rregulluese). Nga kunjat analoge do të mund të marrim një vlerë të tensionit proporcional me nivelin aktual të ndriçimit.

Një skicë shembullore e një sensori drite në një fotorezistor

Ne lidhëm qarkun me fotorezistencën me Arduino dhe u siguruam që gjithçka të ishte bërë siç duhet. Tani gjithçka që mbetet është të programoni kontrolluesin.

Shkrimi i një skice për një sensor drite është mjaft i thjeshtë. Duhet vetëm të heqim vlerën e tensionit aktual nga kunja analoge me të cilën është lidhur sensori. Kjo bëhet duke përdorur funksionin analogRead() që të gjithë e dimë. Më pas mund të kryejmë disa veprime në varësi të nivelit të dritës.

Le të shkruajmë një skicë për një sensor drite që ndez ose fik një LED të lidhur sipas qarkut të mëposhtëm.

Algoritmi i funksionimit është si më poshtë:

• Përcaktoni nivelin e sinjalit nga kunja analoge.
• Ne e krahasojmë nivelin me vlerën e pragut. Vlera maksimale do të korrespondojë me errësirën, vlera minimale do të korrespondojë me ndriçimin maksimal. Le të zgjedhim një vlerë pragu të barabartë me 300.
• Nëse niveli është më i vogël se pragu, është i errët, duhet të ndizni LED.
• Përndryshe, fikni LED.

Duke mbuluar fotorezistorin (me duart tuaja ose me një objekt rezistent ndaj dritës), ne mund të vëzhgojmë ndezjen dhe fiken LED-in. Duke ndryshuar parametrin e pragut në kod, ne mund ta detyrojmë llambën të ndizet/fiket në nivele të ndryshme ndriçimi.

Gjatë instalimit, përpiquni të vendosni fotorezistencën dhe LED-in sa më larg njëri-tjetrit të jetë e mundur, në mënyrë që më pak dritë nga LED-ja e ndritshme të bjerë mbi sensorin e dritës.

Sensori i dritës dhe ndryshimi i qetë në ndriçimin e dritës së prapme

Ju mund ta modifikoni projektin në mënyrë që shkëlqimi i LED të ndryshojë në varësi të nivelit të ndriçimit. Ne do të shtojmë ndryshimet e mëposhtme në algoritëm:

• Ne do të ndryshojmë ndriçimin e llambës së dritës përmes PWM, duke dërguar vlera nga 0 në 255 në pin me LED duke përdorur analogWrite().
• Për të kthyer vlerën dixhitale të nivelit të dritës nga sensori i dritës (nga 0 në 1023) në diapazonin PWM të ndriçimit LED (nga 0 në 255), ne do të përdorim funksionin map().

Shembull skicë:

#define PIN_LED 10 #define PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup() (Serial.begin(9600); pinMode(PIN_LED, OUTPUT); ) void loop() ( int val = analogLeximi (PIN_PHOTO_SENSOR); Serial.printl; = harta (val, 0, 1023, 0, 255); // Konvertoni vlerën që rezulton në nivelin e sinjalit PWM. Sa më e ulët të jetë vlera e ndriçimit, aq më pak energji duhet t'i furnizojmë LED-it nëpërmjet PWM. analogWrite (PIN_LED, ledPower) ; // Ndrysho ndriçimin)

Në rastin e një metode tjetër të lidhjes, në të cilën sinjali nga porta analoge është në përpjesëtim me shkallën e ndriçimit, do t'ju duhet të "ndryshoni" gjithashtu vlerën duke e zbritur atë nga maksimumi:

Int val = 1023 – Leximi analog (PIN_PHOTO_RESISTOR);

Qarku i sensorit të dritës duke përdorur një fotorezistor dhe stafetë

Shembuj të skicave për të punuar me rele janë dhënë në artikullin mbi programimin e stafetëve në Arduino. Në këtë rast, nuk kemi nevojë të bëjmë lëvizje komplekse: pasi të përcaktojmë "errësirën", thjesht ndezim stafetën dhe aplikojmë vlerën përkatëse në pinin e saj.

#define PIN_RELAY 10 #define PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup() ( pinMode(PIN_RELAY, OUTPUT); digitalWrite(PIN_RELAY, LARTË); ) void loop() ( int val = analogLexo (PIN_PHOTO_val (PIN_PHOTO_SENSOR nëse);< 300) { // Светло, выключаем реле digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); } else { // Темновато, включаем лампочку digitalWrite(PIN_RELAY, LOW); } }

konkluzioni

Projektet që përdorin një sensor drite të bazuar në një fotorezistencë janë mjaft të thjeshta dhe efektive. Ju mund të zbatoni shumë projekte interesante, dhe kostoja e pajisjeve nuk do të jetë e lartë. Fotorezistori është i lidhur duke përdorur një qark ndarës të tensionit me rezistencë shtesë. Sensori është i lidhur me një portë analoge për të matur nivele të ndryshme të dritës ose me një dixhitale nëse gjithçka që na intereson është fakti i errësirës. Në skicë, ne thjesht lexojmë të dhëna nga një port analog (ose dixhital) dhe vendosim se si të reagojmë ndaj ndryshimeve. Le të shpresojmë që tani "sytë" kaq të thjeshtë do të shfaqen në projektet tuaja.

Për projektin tonë të ardhshëm ne do të përdorim një fotorezistor. Dhe ne do të shqyrtojmë zbatimin e një drite nate për dhomën e gjumit, i cili automatikisht do të ndizet kur është errësirë ​​dhe do të fiket kur të bëhet dritë.

Rezistenca e një fotorezistori varet nga drita që bie mbi të. Duke përdorur një fotorezistor në lidhje me një rezistencë konvencionale 4.7 kOhm, marrim një ndarës të tensionit në të cilin voltazhi që kalon nëpër fotorezistor ndryshon në varësi të nivelit të dritës.

Ne aplikojmë tensionin nga ndarësi në hyrjen e ADC Arduino. Atje krahasojmë vlerën që rezulton me një prag të caktuar dhe e ndezim ose fikim llambën.

Diagrami i qarkut të ndarësit është paraqitur më poshtë. Kur ndriçimi rritet, rezistenca e fotorezistorit bie dhe, në përputhje me rrethanat, voltazhi në daljen e ndarësit (dhe hyrjen ADC) rritet. Kur ndriçimi bie, gjithçka është e kundërta.

Fotografia më poshtë tregon qarkun e montuar në një dërrasë buke. Tensionet 0V dhe 5V merren nga Arduino. Pin A0 përdoret si një hyrje ADC.

Më poshtë është një skicë Arduino. Në këtë tutorial ne thjesht ndezim dhe fikim LED-in që është i integruar në tabelën Arduino. Mund të lidhni një LED më të ndritshëm me këmbën 13 (përmes një rezistence ~ 220 Ohm). Nëse lidhni një ngarkesë më të fuqishme, siç është një llambë inkandeshente, atëherë ajo duhet të lidhet përmes një stafete ose tiristori.

Ka seksione të komentuara në kodin e programit, ato përdoren për korrigjimin e gabimeve. Do të jetë e mundur të kontrollohet vlera ADC (nga 0 në 1024). Gjithashtu, duhet të ndryshoni vlerën 500 (pragu i ndezjes dhe fikjes) në kod në atë që zgjidhni eksperimentalisht duke ndryshuar ndriçimin.

/* ** Drita e natës ** ** www.hobbytronics.co.uk */ int sensorPin = A0; // vendos këmbën e hyrjes për sensorin int të panënshkruar ADCVlera = 0; // vlera dixhitale e konfigurimit të zbrazëtisë së fotorezistorit () ( pinMode (13, OUTPUT); Serial.begin (9600); // nisni daljen e të dhënave serike (për testim) void loop() ( sensorValue = analogRead(sensorPin); // lexoni vlerën nga fotorezistori nëse (sensorValue<500) digitalWrite(13, HIGH); // включаем else digitalWrite(13, LOW); // выключаем // Для отладки раскомментируйте нижеследующие строки //Serial.print(sensorValue, DEC); // вывод данных с фоторезистора (0-1024) //Serial.println(""); // возврат каретки //delay(500); }