Nëse keni menduar ndonjëherë se si të matni në mënyrë efikase nivelin e dritës në një mjedis me Arduino, jeni në vendin e duhur. Në këtë artikull, ne do të shpjegojmë hap pas hapi se si ta bëjmë atë duke përdorur një fotorezistor LDR, i njohur gjithashtu si fotorezistor. Këto mrekulli të vogla teknologjike janë komponentë elektronikë të aftë për të ndryshuar rezistencën e tyre në varësi të sasisë së dritës që marrin, gjë që hap mundësi të pafundme për projekte elektronike dhe automatizimi.
Aplikimet e sensorit të dritës me Arduino janë të shumta: nga sistemet automatike të ndriçimit te robotët që orientohen në bazë të dritës. Më e mira nga të gjitha, është një komponent i përballueshëm dhe i lehtë për t'u përdorur. Këtu do t'ju japim të gjithë informacionin e nevojshëm në mënyrë që të mund të ndërtoni sistemin tuaj të matjes së dritës me Arduino dhe të përfitoni nga potenciali i tij i plotë.
Çfarë është një LDR dhe si funksionon?
një LDR (rezistencë e varur nga drita) Është një rezistencë, madhësia e së cilës ndryshon në varësi të sasisë së dritës që bie mbi të. Në kushte të errëta, rezistenca është shumë e lartë, duke arritur vlerat deri në 1 MOhm. Përkundrazi, kur LDR merr dritë të bollshme, rezistenca zvogëlohet ndjeshëm, duke arritur vlerat midis 50 dhe 100 Ohms nën dritën intensive.
Funksionimi i tij bazohet në parimin e përçueshmërisë së materialeve gjysmëpërçuese. Me marrjen e dritës, fotonet i japin energji elektroneve në material, duke lehtësuar rrjedhën e rrymës dhe për këtë arsye duke ulur rezistencën. Ky lloj sensori është shumë i dobishëm për aplikacionet ku kërkohet një matje relative e dritës në mjedis.
Karakteristikat e LDR
Ky komponent është shumë i popullarizuar për shkak të kostos së ulët dhe lehtësisë së përdorimit. Vlerat tipike të rezistencës variojnë nga 1 MOhm në errësirë të plotë deri në 50-100 Ohm në dritë të ndritshme. Megjithatë, vlen të përmendet se ata nuk janë sensorët më të saktë nëse kërkoni të matni me saktësi ndriçimin (dritën në luks), pasi ato mund të ndikohen nga faktorë të tillë si temperatura.
Ndryshimi i rezistencës është mjaft i ngadaltë, duke marrë nga 20 deri në 100 milisekonda në varësi të modelit. Kjo do të thotë se nuk është i përshtatshëm për zbulimin e ndryshimeve të shpejta të dritës, si ato të prodhuara nën dritat me energji AC, por ofron stabilitet të shkëlqyeshëm në kushte ndriçimi më konstante.
ndërsa LDR-të janë më të përshtatshme për matjen e tendencave të lehta që për të ofruar të dhëna të sakta, kostoja e tyre e ulët dhe lehtësia e integrimit me bordet Arduino i bëjnë ata një sensor ideal për projektet DIY.
Diagrami i qarkut dhe i lidhjes
Në mënyrë që Arduino të matë ndryshimin e rezistencës së LDR, është e nevojshme të montoni sensorin në atë që njihet si ndarës i tensionit. Ky është një qark shumë i thjeshtë i përbërë nga LDR dhe një rezistencë fikse e lidhur në seri. LDR vendoset midis tensionit të hyrjes (p.sh. 5V në tabelë Arduino Uno) dhe pinin e hyrjes analoge, dhe rezistenca fikse është e lidhur midis pinit dhe tokës (GND).
Vlera e rezistencës fikse është zakonisht 10 kOhms, megjithëse mund të ndryshojë në varësi të ndjeshmërisë që dëshironi të arrini në matje.
Shembuj të Asamblesë dhe Kodit
Për të ndërtuar një sistem bazë me Arduino dhe një LDR, gjëja e parë që duhet të bëni është të lidhni elementët e mëposhtëm:
- Një skaj i LDR-së në furnizimin 5V.
- Fundi tjetër i LDR në hyrjen analoge (A0, për shembull) dhe në të njëjtën kohë me një rezistencë fikse që do të lidhet me tokën.
Me këtë konfigurim mund të filloni të lexoni vlerat që jep LDR përmes hyrjes analoge. Kodi më poshtë është një shembull bazë për të lexuar ato vlera:
const int pinLDR = A0;
void setup() {
Serial.begin(9600); // Iniciar monitor serie}
void loop() {
int valorLDR = analogRead(pinLDR); // Leer valor de LDR
Serial.println(valorLDR); // Imprimir valor en monitor
delay(500);
}Ky kod do të printojë vlera ndërmjet 0 (d.m.th. kur nuk ka dritë) dhe 1023 (drita maksimale e marrë). Këto vlera janë proporcionale me dritën e perceptuar nga LDR.
Sjellja e rezistencës në funksion të dritës
Siç është përmendur tashmë, rezistenca e LDR zvogëlohet pasi merr më shumë dritë. Për të marrë një matje e saktë e sasisë së dritës, ju duhet të dini vlerat e rezistencës së LDR-së tuaj në kushte të ndryshme ndriçimi.
Në serinë GL55, për shembull, vlerat variojnë nga 5 kΩ në 200 kΩ në prani të dritës dhe nga 500 kΩ në 10 MΩ në kushte të errëta. Këto vlera mund të ndryshojnë nga një model në tjetrin, kështu që këshillohet gjithmonë të konsultoheni me fletën e të dhënave të prodhuesit të sensorit.
Një veçori interesante e LDR është se Ndjeshmëria e tij është më e madhe në pjesën e dritës jeshile të spektrit., afërsisht në gjatësi vale prej 540 nm. Kjo do të thotë që LDR-të i përgjigjen më mirë dritës së gjelbër sesa pjesët e tjera të spektrit të dukshëm.
Aplikime praktike
Aplikimet e mundshme të LDR-ve të lidhura me një Arduino janë pothuajse të pafundme. Ndër më praktiket janë sistemet automatike të ndriçimit, ku qarku mund të aktivizojë ose çaktivizojë dritat në varësi të niveleve të dritës së zbuluar. Ato përdoren gjithashtu për robotë pas dritës dhe sistemet e automatizimit të shtëpisë.
Për shembull, mund të krijoni një sistem ku ndërsa nivelet e dritës ulen, një LED ndizet për të kompensuar mungesën e dritës. Këtu është një shembull i thjeshtë kodi:
int LDRPin = A0; // Pin para la LDR
int LEDPin = 13; // Pin para el LED
int threshold = 500; // Umbral para encender el LED
void setup() {
pinMode(LEDPin, OUTPUT);
pinMode(LDRPin, INPUT);}
void loop() {
int valorLuz = analogRead(LDRPin);
if (valorLuz < threshold) {
digitalWrite(LEDPin, HIGH); // Enciende el LED
} else {
digitalWrite(LEDPin, LOW); // Apaga el LED
}
delay(100);}Ky program i vogël lexon vlerën LDR dhe nëse niveli i dritës është më i ulët se pragu i caktuar, ai ndez LED. Përndryshe e fiket. Një shembull i lehtë por shumë funksional në projektet e automatizimit të ndriçimit.
Kufizimet dhe masat paraprake
Megjithëse përdorimi i një LDR është shumë i përshtatshëm në shumë projekte, është e rëndësishme të merren parasysh disa nga kufizimet e tij:
- Ato nuk janë shumë të sakta nëse po kërkoni të matni intensitetin e saktë të dritës në luks.
- Sjellja e tij mund të ndryshojë në varësi të temperaturës.
- Ato funksionojnë më mirë për të zbuluar ndryshime më të mëdha në dritë dhe jo ndryshime të shpejta.