ახალი სტატიები

● პროექტი 13: ფოტორეზისტორი. ჩვენ ვამუშავებთ განათებას LED- ების განათებით ან ჩაქრობით

ამ ექსპერიმენტში ჩვენ გავეცნობით განათების გაზომვის ანალოგიურ სენსორს - ფოტორეზისტორს (სურ .13.1).

საჭირო კომპონენტები:

ფოტორეზისტორის საერთო გამოყენებაა განათების გაზომვა. სიბნელეში, მისი წინააღმდეგობა საკმაოდ დიდია. როდესაც სინათლე ეცემა ფოტორეზისტორს, წინააღმდეგობა ეცემა განათების პროპორციულად. დიაგრამა ფოტორეზისტორის არდუინოსთან დასაკავშირებლად ნაჩვენებია ნახ. 13.2. განათების გასაზომად, აუცილებელია ძაბვის გამყოფის შეკრება, რომელშიც ზედა მკლავი წარმოდგენილი იქნება ფოტორეზისტორით, ქვედა კი - საკმარისად დიდი რეიტინგის ჩვეულებრივი რეზისტორით. ჩვენ გამოვიყენებთ 10k რეზისტორს. ჩვენ ვაკავშირებთ გამყოფის შუა მკლავს არდუინოს ანალოგიურ შესასვლელთან.

ბრინჯი 13.2. არდუინოს ფოტორეზისტორის გაყვანილობის დიაგრამა

მოდით დავწეროთ ანალოგიური მონაცემების წაკითხვის და სერიული პორტის გაგზავნის ესკიზი. ესკიზის შინაარსი ნაჩვენებია ჩამონათვალში 13.1.

შუქნიშანი; // ცვლადი ფოტორეზისტორული მონაცემების შესანახად ბათილად დაყენება ()(სერიული. დასაწყისი (9600);) ბათილი მარყუჟი ()(მსუბუქი = analogRead (0); Serial.println (მსუბუქი); დაგვიანებით (100);)
კავშირის პროცედურა:

1. ჩვენ ვაკავშირებთ ფოტო რეზისტორს დიაგრამის მიხედვით ნახ. 13.2.
2. ჩატვირთეთ ესკიზი ჩამონათვალიდან 13.1 არდუინოს დაფაზე.
3. ჩვენ ვაწესრიგებთ ფოტორეზისტორის განათებას ხელით და ვაკვირდებით ცვლადი მნიშვნელობების სერიულ პორტს, გვახსოვს კითხვები ოთახის სრული განათებით და სინათლის ნაკადის სრული გადახურვით.

ახლა მოდით შევქმნათ სინათლის ინდიკატორი 8 რიგის LED რიგის გამოყენებით. LED- ების რაოდენობა პროპორციულია მიმდინარე განათების. ჩვენ ვაგროვებთ LED- ებს ნახაზზე დიაგრამის მიხედვით. 13.3 220 ოჰმის შემზღუდველი რეზისტორების გამოყენებით.

ბრინჯი 13.3. არდუინოს ფოტორეზისტორისა და LED- ების გაყვანილობის დიაგრამა

ესკიზის შინაარსი LED შუქზე მიმდინარე განათების ჩვენებისათვის ნაჩვენებია ჩამონათვალში 13.2.

// კონტაქტი LED- ების დასაკავშირებლად const int leds = (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10); const int LIGHT = A0; // Pin A0 ფოტორეზისტორის შეყვანისთვის const int MIN_LIGHT = 200; // განათების ქვედა ბარიერი const int MAX_LIGHT = 900; // განათების ზედა ბარიერი // ცვლადი ფოტორეზისტორული მონაცემების შესანახად int val = 0; ბათილად დაყენება (){ // LED ქინძისთავების კონფიგურაცია გამომავალი სახით for (int i = 0; i<8 ;i++) pinMode(leds[i],OUTPUT); } ბათილი მარყუჟი ()(val = analogRead (LIGHT); // წაიკითხეთ ფოტორეზისტორის კითხვები // რუქის () ფუნქციის გამოყენება val = რუკა (val, MIN_LIGHT, MAX_LIGHT, 8, 0); // ჩვენ ვზღუდავთ ისე, რომ არ გასცდეს საზღვრებს val = შეზღუდვა (val, 0, 8); // განათება LED- ების რაოდენობა პროპორციულად განათების, // დანარჩენის ჩაქრობა for (int i = 1; i<9 ;i++) { if (i>= ვალ) // განათება leds digitalWrite (leds, HIGH); სხვა // გამორთეთ LED- ები digitalWrite (leds, LOW); ) დაგვიანება (1000); // პაუზა მომდევნო გაზომვამდე }
კავშირის პროცედურა:

1. ჩვენ ვაკავშირებთ ფოტო რეზისტორს და LED- ებს ლეღვის დიაგრამის მიხედვით. 13.3.
2. ჩატვირთეთ ესკიზი ჩამონათვალიდან 13.2 არდუინოს დაფაზე.
3. ჩვენ ვაწესრიგებთ ფოტორეზისტორის განათებას ხელით და ვადგენთ მიმდინარე განათების დონეს განათებული LED- ების რაოდენობით (სურ. 13.3).

ჩვენ ვიღებთ განათების ქვედა და ზედა საზღვრებს დასამახსოვრებელი მნიშვნელობებიდან წინა ესკიზზე ექსპერიმენტის შესრულებისას (ჩამონათვალი 13.1). ჩვენ ვაფასებთ შუალედური განათების მნიშვნელობას 8 მნიშვნელობით (8 LED) და ვანთებთ LED– ების რაოდენობას ქვედა და ზედა ზღვრებს შორის მნიშვნელობის პროპორციულად.

პროგრამის ჩამონათვალი

სინათლის სენსორები (განათება), რომლებიც აგებულია ფოტორეზისტორების საფუძველზე, საკმაოდ ხშირად გამოიყენება რეალურ არდუინოს პროექტებში. ისინი შედარებით მარტივია, არ არის ძვირი და ადვილად მოიძებნება და იყიდება ნებისმიერი ონლაინ მაღაზიიდან.

არდუინოს ფოტორეზისტორი საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ განათების დონე და უპასუხოთ მის ცვლილებას. ამ სტატიაში ჩვენ შევხედავთ რა არის ფოტორეზისტორი, როგორ მუშაობს მასზე დაფუძნებული სინათლის სენსორი, როგორ სწორად დავუკავშიროთ სენსორი არდუინოს დაფებს.

ფოტორეზისტორს, როგორც სახელი გვთავაზობს, ბევრი რამ აქვს საერთო რეზისტორებთან, რომლებიც ხშირად გვხვდება თითქმის ნებისმიერ ელექტრონულ წრეში. ჩვეულებრივი რეზისტორის მთავარი მახასიათებელია მისი წინააღმდეგობის მნიშვნელობა. ძაბვა და დენი დამოკიდებულია მასზე, რეზისტორის დახმარებით ჩვენ ვაყენებთ სხვა კომპონენტების საჭირო სამუშაო რეჟიმებს. როგორც წესი, რეზისტორის წინააღმდეგობის მნიშვნელობა იმავე სამუშაო პირობებში პრაქტიკულად არ იცვლება.

ჩვეულებრივი რეზისტორისგან განსხვავებით, მას შეუძლია შეცვალოს მისი წინააღმდეგობა გარემოს შუქის დონის მიხედვით. ეს ნიშნავს, რომ ელექტრონული წრედის პარამეტრები მუდმივად იცვლება, უპირველეს ყოვლისა ჩვენ გვაინტერესებს ძაბვა, რომელიც ეცემა ფოტორეზისტორზე. არდუინოს ანალოგიურ ქინძისთავებზე ამ ძაბვის ცვლილებების დაფიქსირებით, ჩვენ შეგვიძლია შევცვალოთ მიკროსქემის ლოგიკა, რითაც შევქმნით მოწყობილობებს, რომლებიც მოერგება გარე პირობებს.

ფოტორეზისტორები აქტიურად იყენებენ მრავალფეროვან სისტემებში. ყველაზე გავრცელებული აპლიკაციაა ქუჩის განათება. თუ ღამე მოდის ქალაქში ან ხდება მოღრუბლული, მაშინ განათება ავტომატურად ირთვება. თქვენ შეგიძლიათ გააკეთოთ ეკონომიური ნათურა სახლისთვის ფოტო რეზისტორისგან, რომელიც არ ირთვება გრაფიკის მიხედვით, მაგრამ დამოკიდებულია განათებაზე. სინათლის სენსორის საფუძველზე, თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ უსაფრთხოების სისტემა, რომელიც ამოქმედდება დახურული კაბინეტის ან სეიფის გახსნისა და განათებისთანავე. როგორც ყოველთვის, Arduino– ს ნებისმიერი სენსორის მოქმედების სფერო შეზღუდულია მხოლოდ ჩვენი წარმოსახვით.

რა ფოტორეზისტორების ყიდვა შეიძლება ონლაინ მაღაზიებში

ბაზარზე ყველაზე პოპულარული და ხელმისაწვდომი სენსორული ვარიანტია ჩინური კომპანიების მასობრივი წარმოების მოდელები, VT პროდუქტების კლონები. ფოტორეზისტორების დასაწყებად, უმარტივესი ვარიანტი საკმაოდ შესაფერისია.

დამწყებ arduino მოთამაშეს შეიძლება ურჩია იყიდოს მზა ფოტო მოდული, რომელიც ასე გამოიყურება:

ამ მოდულს უკვე აქვს ყველა საჭირო ელემენტი ფოტორეზისტორის მარტივი კავშირისთვის არდუინოს დაფაზე. ზოგიერთ მოდულში, ჩართულია შედარებითი წრე და ხელმისაწვდომია ციფრული გამომავალი და საკონტროლო ტრიმერი.

რუსი რადიომოყვარული შეიძლება გირჩიოთ მიმართოთ რუსულ FR სენსორს. გასაყიდად ხელმისაწვდომია FR1-3, FR1-4 და ა. - წარმოიშვა ჯერ კიდევ კავშირის დროს. მაგრამ, ამის მიუხედავად, FR1-3 უფრო ზუსტი დეტალია. აქედან გამომდინარეობს, რომ ფასის სხვაობა არ არის 400 რუბლზე მეტი. FR1-3 ეღირება ათას რუბლზე მეტი.

რუსეთში წარმოებული მოდელების თანამედროვე მარკირება საკმაოდ მარტივია. პირველი ორი ასო არის PhotoResistor, რიცხვები ტირის შემდეგ მიუთითებს განვითარების რიცხვს. FR -765 - ფოტორეზისტორი, განვითარება 765. ჩვეულებრივ აღინიშნება უშუალოდ ნაწილის სხეულზე

VT სენსორისთვის, წინააღმდეგობის დიაპაზონი მითითებულია მარკირების დიაგრამაში. Მაგალითად:

VT83N1 - 12-100kOhm (12K - განათებული, 100K - სიბნელეში)
VT93N2 - 48-500kOhm (48K - განათებული, 100K - სიბნელეში).

ზოგჯერ გამყიდველი აწვდის მწარმოებლისგან სპეციალურ დოკუმენტს მოდელების შესახებ ინფორმაციის გასარკვევად. მუშაობის პარამეტრების გარდა, ნაწილის სიზუსტე ასევე მითითებულია იქ. ყველა მოდელს აქვს მგრძნობელობის დიაპაზონი სპექტრის ხილულ ნაწილში. შეგროვება სინათლის სენსორითქვენ უნდა გესმოდეთ, რომ ოპერაციის სიზუსტე პირობითი ცნებაა. თუნდაც ერთი მწარმოებლის, ერთი პარტიის, ერთი შეძენის მოდელებისთვის, ის შეიძლება განსხვავდებოდეს 50% -ით ან მეტით.

ქარხანაში ნაწილები მორგებულია ტალღის სიგრძეზე წითელიდან მწვანემდე. ამავე დროს, უმრავლესობა "ხედავს" ინფრაწითელ გამოსხივებას. უაღრესად ზუსტ დეტალებს შეუძლიათ ულტრაიისფერი სინათლის აღებაც კი.

სენსორის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

ფოტორეზისტორების მთავარი მინუსი არის მათი მგრძნობელობა სპექტრის მიმართ. ინციდენტის შუქის ტიპზეა დამოკიდებული, წინააღმდეგობა შეიძლება განსხვავდებოდეს სიდიდის რამდენიმე ბრძანებით. ნაკლოვანებები ასევე მოიცავს განათების ცვლილებებზე რეაქციის დაბალ სიჩქარეს. თუ შუქი ანათებს, სენსორს არ აქვს დრო რეაგირებისთვის. თუ ცვლილებების სიხშირე საკმაოდ მაღალია, რეზისტორი შეწყვეტს "დანახვას", რომ განათება იცვლება.

უპირატესობები მოიცავს სიმარტივეს და ხელმისაწვდომს. წინააღმდეგობის პირდაპირი ცვლილება დამოკიდებულია მასზე დაცემულ შუქზე, რაც შესაძლებელს გახდის ელექტრო გაყვანილობის დიაგრამის გამარტივებას. ფოტორეზისტორი თავისთავად ძალიან იაფია, ის არის Arduino კომპლექტებისა და კონსტრუქტორების ნაწილი, ამიტომ ის ხელმისაწვდომია თითქმის ნებისმიერი ახალბედა Arduino მოთამაშისთვის.

პროექტებში არდუინოფოტო რეზისტორი გამოიყენება როგორც სინათლის სენსორი. მისგან ინფორმაციის მიღებისას, დაფას შეუძლია ჩართოს ან გამორთოს რელეები, დაიწყოს ძრავები, გაგზავნოს შეტყობინებები. ბუნებრივია, ამ შემთხვევაში, ჩვენ უნდა შევაერთოთ სენსორი სწორად.

დიაგრამა სინათლის სენსორის არდუინოსთან დასაკავშირებლად საკმაოდ მარტივია. თუ ჩვენ ვიყენებთ ფოტო რეზისტორს, მაშინ კავშირის დიაგრამაში სენსორი ხორციელდება ძაბვის გამყოფის სახით. ერთი მკლავი იცვლება განათების დონესთან ერთად, მეორე ამარაგებს ძაბვას ანალოგურ შეყვანისას. კონტროლერის მიკროცირკულაციაში, ეს ძაბვა გარდაიქმნება ციფრულ მონაცემებად ADC– ის საშუალებით. რადგანაც სენსორის წინააღმდეგობა სინათლის დარტყმისას მცირდება, მაშინ მასზე დაცემული ძაბვის მნიშვნელობა შემცირდება.

იმისდა მიხედვით, თუ გამყოფის რომელ მკლავში ვდებთ ფოტორეზისტორს, ანალოგიურ შეყვანაზე ვრცელდება ან გაზრდილი ან შემცირებული ძაბვა. იმ შემთხვევაში, თუ ფოტორეზისტორის ერთი ფეხი მიწასთან არის დაკავშირებული, მაშინ მაქსიმალური ძაბვის მნიშვნელობა შეესაბამება სიბნელეს (ფოტორეზისტორის წინააღმდეგობა მაქსიმალურია, თითქმის ყველა ძაბვა ეცემა მასზე), ხოლო მინიმალური მნიშვნელობა შეესაბამება კარგ განათებას (წინააღმდეგობა ნულთან ახლოს არის, ძაბვა მინიმალურია). თუ ფოტორეზისტორის მკლავს დავუკავშირებთ კვების ბლოკს, მაშინ ქცევა საპირისპირო იქნება.

თავად დაფის დაყენება არ უნდა იყოს რთული. ვინაიდან ფოტორეზისტორს არ აქვს პოლარობა, შეგიძლიათ დააკავშიროთ იგი ნებისმიერ მხარეს, შეგიძლიათ შეაერთოთ იგი დაფაზე, დააკავშიროთ იგი მავთულხლართებით მიკროსქემის დაფის გამოყენებით, ან გამოიყენოთ ჩვეულებრივი სამაგრები (ნიანგები) დასაკავშირებლად. ჩართვის დენის წყარო არის არდუინო. ფოტორეზისტორიდაკავშირებულია ერთი ფეხი მიწასთან, მეორე კი დაფის ADC- ს (ჩვენს მაგალითში - AO). ჩვენ ვუკავშირდებით 10 kOhm რეზისტორს იმავე ფეხს. ბუნებრივია, თქვენ შეგიძლიათ დაუკავშიროთ ფოტორეზისტორი არა მხოლოდ ანალოგიურ პინ A0- ს, არამედ ნებისმიერ სხვას.

ორიოდე სიტყვა დამატებით 10K რეზისტორის შესახებ. მას აქვს ორი ფუნქცია ჩვენს წრედში: შეზღუდავს დენი წრედში და სასურველი ძაბვა ქმნის წრეში გამყოფით. მიმდინარე შეზღუდვა საჭიროა იმ სიტუაციაში, როდესაც სრულად განათებული ფოტორეზისტორი მკვეთრად ამცირებს მის წინააღმდეგობას. და ძაბვის ფორმირება არის პროგნოზირებადი მნიშვნელობებისთვის ანალოგურ პორტში. სინამდვილეში, ჩვენს ფოტორეზისტორებთან ნორმალური მუშაობისთვის, 1K წინააღმდეგობა საკმარისია.

რეზისტორის მნიშვნელობის შეცვლით, ჩვენ შეგვიძლია "გადავიტანოთ" მგრძნობელობის დონე "ბნელ" და "ნათელ" მხარეებზე. ასე რომ, 10 K იძლევა სინათლის დაწყების სწრაფ გადართვას. 1K- ის შემთხვევაში, სინათლის სენსორი უფრო ზუსტად გამოავლენს მაღალი სინათლის დონეს.

თუ თქვენ იყენებთ მზა სინათლის სენსორის მოდულს, მაშინ კავშირი კიდევ უფრო ადვილი იქნება. ჩვენ ვუკავშირდებით VCC მოდულის გამომუშავებას დაფაზე 5V კონექტორთან, GND მიწასთან. ჩვენ ვაკავშირებთ დანარჩენ ქინძისთავებს arduino კონექტორებთან.

თუ დაფაზე არის ციფრული გამომავალი, მაშინ ჩვენ მას ციფრული ქინძისთავებით ვგზავნით. თუ ანალოგი - მაშინ ანალოგი. პირველ შემთხვევაში, ჩვენ მივიღებთ ტრიგერის სიგნალს - აღემატება განათების დონეს (ტრიგერის ბარიერი შეიძლება მორგებული იყოს რეგულირების რეზისტორის გამოყენებით). ანალოგური ქინძისთავებიდან ჩვენ შევძლებთ მივიღოთ ძაბვის მნიშვნელობა განათების რეალური დონის პროპორციული.

ჩვენ დავუკავშირეთ წრე ფოტორეზისტორთან არდუინოსთან, დავრწმუნდით, რომ ყველაფერი სწორად გაკეთდა. ახლა რჩება კონტროლერის დაპროგრამება.

საკმაოდ ადვილია სინათლის სენსორის დახატვა. ჩვენ მხოლოდ უნდა ამოვიღოთ მიმდინარე ძაბვის მნიშვნელობა ანალოგური პინიდან, რომელსაც სენსორი უკავშირდება. ეს კეთდება analogRead () ყველა ჩვენგანისთვის ცნობილი ფუნქციის გამოყენებით. შემდეგ ჩვენ შეგვიძლია შევასრულოთ რამდენიმე მოქმედება, რაც დამოკიდებულია განათების დონეზე.

მოდით დავწეროთ ესკიზი სინათლის სენსორისთვის, რომელიც ჩართავს ან გამორთავს LED- ს, რომელიც დაკავშირებულია შემდეგნაირად.

მუშაობის ალგორითმი შემდეგია:

განსაზღვრეთ სიგნალის დონე ანალოგური პინიდან.
ჩვენ შევადარებთ დონეს ზღურბლთან. მაქსიმალური მნიშვნელობა შეესაბამება სიბნელეს, მინიმალური მნიშვნელობა შეესაბამება მაქსიმალურ განათებას. ჩვენ ვირჩევთ 300 -ის ტოლ ზღვარს.
თუ დონე ბარიერზე ნაკლებია, ბნელია, თქვენ უნდა ჩართოთ LED.
წინააღმდეგ შემთხვევაში, გამორთეთ LED.

#განსაზღვრეთ PIN_LED 13 #განსაზღვრეთ PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup () (Serial.begin (9600); pinMode (PIN_LED, OUTPUT);) void loop () (int val = analogRead (PIN_PHOTO_SENSOR); Serial.printl ვალ< 300) { digitalWrite(PIN_LED, LOW); } else { digitalWrite(PIN_LED, HIGH); } }

#განსაზღვრეთ PIN_LED 13

#განსაზღვრეთ PIN_PHOTO_SENSOR A0

void setup () (

სერიული. დაწყება (9600);

ბათილი მარყუჟი () (

სერიული. println (val);

თუ (ვალ< 300 ) {

digitalWrite (PIN_LED, LOW);

) სხვა (

digitalWrite (PIN_LED, HIGH);

დაფარავს ფოტორეზისტორს (ჩვენი ხელებით ან გაუმჭვირვალე საგნით), ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ LED- ის ჩართვას და გამორთვას. კოდში ბარიერის პარამეტრის შეცვლით, ჩვენ შეგვიძლია ვაიძულოთ ნათურა ჩართოთ / გამორთოთ განათების სხვადასხვა დონეზე.

მონტაჟისას, შეეცადეთ განათავსოთ ფოტორეზისტორი და LED რაც შეიძლება შორს ერთმანეთისგან ისე, რომ ნათელი LED– დან ნაკლები სინათლე მოხვდეს სინათლის სენსორზე.

სინათლის სენსორი და განათების სიკაშკაშის გლუვი ცვლილება

თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ პროექტი ისე, რომ განათების დონიდან გამომდინარე, შეიცვალოს LED სიკაშკაშე. ჩვენ ალგორითმს დავამატებთ შემდეგ ცვლილებებს:

ჩვენ შევცვლით ნათურის სიკაშკაშეს PWM საშუალებით, გავგზავნით მნიშვნელობებს 0 -დან 255 -მდე pin- მდე LED- ით analogWrite () გამოყენებით.
სინათლის დონის ციფრული მნიშვნელობა სინათლის სენსორიდან (0 -დან 1023 -მდე) LED სიკაშკაშის PWM დიაპაზონში (0 -დან 255 -მდე), ჩვენ გამოვიყენებთ რუკის () ფუნქციას.

ესკიზის მაგალითი:

#განსაზღვრეთ PIN_LED 10 #განსაზღვრეთ PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup () (Serial.begin (9600); pinMode (PIN_LED, OUTPUT);) void loop () (int val = analogRead (PIN_PHOTO_SENSOR); serial.printl; = რუკა (val, 0, 1023, 0, 255); // შედეგად მიღებული მნიშვნელობის გარდაქმნა PWM სიგნალის დონეზე. რაც უფრო დაბალია განათების მნიშვნელობა, მით ნაკლები ენერგია უნდა მივაწოდოთ LED- ს PWM საშუალებით. analogWrite (PIN_LED, ledPower ); // შეცვალეთ სიკაშკაშე)

#განსაზღვრეთ PIN_LED 10

#განსაზღვრეთ PIN_PHOTO_SENSOR A0

void setup () (

სერიული. დაწყება (9600);

pinMode (PIN_LED, OUTPUT);

ბათილი მარყუჟი () (

int val = analogRead (PIN_PHOTO_SENSOR);

სერიული. println (val);

int ledPower = რუკა (val, 0, 1023, 0, 255); // გადააქციეთ მიღებული მნიშვნელობა PWM სიგნალის დონეზე. რაც უფრო დაბალია განათების მნიშვნელობა, მით ნაკლები ენერგია უნდა მივაწოდოთ LED- ს PWM საშუალებით.

analogWrite (PIN_LED, ledPower); // შეცვალეთ სიკაშკაშე

კავშირის სხვა მეთოდის შემთხვევაში, რომლის დროსაც ანალოგური პორტიდან სიგნალი პროპორციულია განათების ხარისხზე, საჭირო იქნება დამატებით "შეცვალოს" მნიშვნელობა, გამოაკლოს მას მაქსიმუმიდან:

int val = 1023 - analogRead (PIN_PHOTO_RESISTOR);

სინათლის სენსორები (განათება), რომლებიც დაფუძნებულია ფოტორეზისტორებზე, ხშირად გამოიყენება რეალურ არდუინოს პროექტებში. ისინი შედარებით მარტივია, არ არის ძვირი და ადვილად მოიძებნება და იყიდება ნებისმიერი ონლაინ მაღაზიიდან. არდუინოს ფოტორეზისტორი საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ განათების დონე და მოახდინოთ რეაგირება მის ცვლილებაზე. ამ სტატიაში ჩვენ შევხედავთ რა არის ფოტორეზისტორი, როგორ მუშაობს მასზე დაფუძნებული სინათლის სენსორი, როგორ სწორად დავუკავშიროთ სენსორი არდუინოს დაფებს.

ჩვეულებრივი რეზისტორისგან განსხვავებით, ფოტორეზისტორიშეუძლია შეცვალოს მისი წინააღმდეგობა გარემოს შუქის დონის მიხედვით. ეს ნიშნავს, რომ ელექტრონული წრედის პარამეტრები მუდმივად იცვლება, უპირველეს ყოვლისა ჩვენ გვაინტერესებს ძაბვა, რომელიც ეცემა ფოტორეზისტორზე. არდუინოს ანალოგიურ ქინძისთავებზე ამ ძაბვის ცვლილებების დაფიქსირებით, ჩვენ შეგვიძლია შევცვალოთ მიკროსქემის მუშაობის ლოგიკა, რითაც შევქმნით მოწყობილობას, რომელიც მოერგება გარე პირობებს.

ფოტორეზისტორები აქტიურად იყენებენ მრავალფეროვან სისტემებში. ყველაზე გავრცელებული აპლიკაციაა ქუჩის განათება. თუ ღამე მოდის ქალაქში ან ხდება მოღრუბლული, განათება ავტომატურად ირთვება. თქვენ შეგიძლიათ გააკეთოთ ეკონომიური ნათურა სახლისთვის ფოტო რეზისტორისგან, რომელიც არ ირთვება გრაფიკის მიხედვით, მაგრამ დამოკიდებულია განათებაზე. სინათლის სენსორის საფუძველზე, თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ უსაფრთხოების სისტემა, რომელიც ამოქმედდება დახურული კაბინეტის ან სეიფის გახსნისა და განათებისთანავე. როგორც ყოველთვის, ნებისმიერი Arduino სენსორის გამოყენების სფერო შემოიფარგლება მხოლოდ ჩვენი ფანტაზიით.

რა ფოტორეზისტორების ყიდვა შეიძლება ონლაინ მაღაზიებში

ბაზარზე ყველაზე პოპულარული და ხელმისაწვდომი სენსორული ვარიანტია ჩინური კომპანიების მასობრივი წარმოების მოდელები, VT პროდუქტების კლონები. იქ ყოველთვის არ არის შესაძლებელი იმის გარკვევა, თუ ვინ და რას აწარმოებს ამა თუ იმ მიმწოდებელი, მაგრამ უმარტივესი ვარიანტი სავსებით შესაფერისია ფოტორეზისტორებთან მუშაობის დასაწყებად.

რუსი რადიომოყვარული შეიძლება გირჩიოთ მიმართოთ რუსულ FR სენსორს. გასაყიდად ხელმისაწვდომია FR1-3, FR1-4 და ა. - წარმოიშვა კავშირის დროს. მაგრამ, ამის მიუხედავად, FR1-3 უფრო ზუსტი დეტალია. აქედან გამომდინარეობს, რომ ფასის სხვაობა არ არის 400 რუბლზე მეტი. FR1-3 ეღირება ათას რუბლზე მეტი.

ფოტორეზისტორული მარკირება

VT83N1 - 12-100kOhm (12K - განათებული, 100K - სიბნელეში)
VT93N2 - 48-500kOhm (48K - განათებული, 100K - სიბნელეში).

სენსორის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

ფოტორეზისტორის დაკავშირება არდუინოსთან

არდუინოსთან სინათლის სენსორის კავშირის სქემა საკმაოდ მარტივია. თუ ჩვენ ვიყენებთ ფოტო რეზისტორს, მაშინ კავშირის დიაგრამაში სენსორი ხორციელდება ძაბვის გამყოფის სახით. ერთი ხელი იცვლება განათების დონესთან ერთად, მეორე ამარაგებს ძაბვას ანალოგურ შეყვანისას. კონტროლერის მიკროცირკულაციაში, ეს ძაბვა გარდაიქმნება ციფრულ მონაცემებად ADC– ის საშუალებით. რადგანაც სენსორის წინააღმდეგობა სინათლის დარტყმისას მცირდება, მაშინ მასზე დაცემული ძაბვის მნიშვნელობა შემცირდება.

თავად დაფის დაყენება არ უნდა იყოს რთული. ვინაიდან ფოტორეზისტორს არ აქვს პოლარობა, შეგიძლიათ დააკავშიროთ იგი ნებისმიერ მხარეს, შეგიძლიათ შეაერთოთ იგი დაფაზე, დააკავშიროთ იგი მავთულხლართებით მიკროსქემის დაფის გამოყენებით, ან გამოიყენოთ ჩვეულებრივი სამაგრები (ნიანგები) დასაკავშირებლად. ჩართვის დენის წყარო არის არდუინო. ფოტორეზისტორიერთი ფეხი მიწასთან არის დაკავშირებული, მეორე კი დაფის ADC- ს (ჩვენს მაგალითში - AO). ჩვენ ვუკავშირდებით 10 kOhm რეზისტორს იმავე ფეხს. ბუნებრივია, თქვენ შეგიძლიათ დაუკავშიროთ ფოტორეზისტორი არა მხოლოდ ანალოგიურ პინ A0- ს, არამედ ნებისმიერ სხვას.

რამდენიმე სიტყვა დამატებით 10K რეზისტორის შესახებ. მას აქვს ორი ფუნქცია ჩვენს წრეში: შეზღუდავს დენი წრედში და სასურველი ძაბვა ქმნის წრედ გამყოფი. მიმდინარე შეზღუდვა საჭიროა იმ სიტუაციაში, როდესაც სრულად განათებული ფოტორეზისტორი მკვეთრად ამცირებს მის წინააღმდეგობას. და ძაბვის ფორმირება არის პროგნოზირებადი მნიშვნელობებისთვის ანალოგურ პორტში. სინამდვილეში, ჩვენს ფოტორეზისტორებთან ნორმალური მუშაობისთვის, 1K წინააღმდეგობა საკმარისია.

რეზისტორის მნიშვნელობის შეცვლით, ჩვენ შეგვიძლია "გადავიტანოთ" მგრძნობელობის დონე "ბნელ" და "ნათელ" მხარეებზე. ასე რომ, 10 K იძლევა სინათლის დაწყების სწრაფ გადართვას. 1K- ის შემთხვევაში, სინათლის სენსორი უფრო ზუსტად აღმოაჩენს მაღალი სინათლის დონეს.

სინათლის სენსორის ესკიზის მაგალითი ფოტორეზისტორზე

მუშაობის ალგორითმი შემდეგია:

განსაზღვრეთ სიგნალის დონე ანალოგური პინიდან.
ჩვენ შევადარებთ დონეს ზღურბლთან. მაქსიმალური მნიშვნელობა შეესაბამება სიბნელეს, მინიმალური მნიშვნელობა შეესაბამება მაქსიმალურ განათებას. ჩვენ ვირჩევთ 300 -ის ტოლ ზღვარს.
თუ დონე ბარიერზე ნაკლებია, ბნელია, თქვენ უნდა ჩართოთ LED.
წინააღმდეგ შემთხვევაში, გამორთეთ LED.

სინათლის სენსორი და განათების სიკაშკაშის გლუვი ცვლილება

ჩვენ შევცვლით ნათურის სიკაშკაშეს PWM საშუალებით, გავგზავნით მნიშვნელობებს 0 -დან 255 -მდე pin- მდე LED- ით analogWrite () გამოყენებით.
სინათლის დონის ციფრული მნიშვნელობა სინათლის სენსორიდან (0 -დან 1023 -მდე) LED სიკაშკაშის PWM დიაპაზონში (0 -დან 255 -მდე), ჩვენ გამოვიყენებთ რუკის () ფუნქციას.

ესკიზის მაგალითი:

#განსაზღვრეთ PIN_LED 10 #განსაზღვრეთ PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup () (Serial.begin (9600); pinMode (PIN_LED, OUTPUT);) void loop () (int val = analogRead (PIN_PHOTO_SENSOR); serial.printl; = რუკა (val, 0, 1023, 0, 255); // გადააქციეთ მიღებული მნიშვნელობა PWM სიგნალის დონეზე. რაც უფრო დაბალია განათების მნიშვნელობა, მით ნაკლები ენერგია უნდა მივაწოდოთ LED- ს PWM საშუალებით. analogWrite (PIN_LED, ledPower ); // შეცვალეთ სიკაშკაშე)

Int val = 1023 - analogRead (PIN_PHOTO_RESISTOR);

სინათლის სენსორის წრე ფოტორეზისტორზე და რელეზე

რელესთან მუშაობის ესკიზის მაგალითები მოცემულია სტატიაში არდუინოში სარელეო პროგრამირების შესახებ. ამ შემთხვევაში, ჩვენ არ გვჭირდება რთული ჟესტების გაკეთება: "სიბნელის" დადგენის შემდეგ, ჩვენ უბრალოდ ვრთავთ რელეს, ვაძლევთ შესაბამის მნიშვნელობას მის პინს.

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

დასკვნა

ფოტორეზისტორზე დაფუძნებული სინათლის სენსორის გამოყენებით განხორციელებული პროექტები საკმაოდ მარტივი და ეფექტურია. თქვენ შეგიძლიათ განახორციელოთ ბევრი საინტერესო პროექტი, ხოლო აღჭურვილობის ღირებულება არ იქნება მაღალი. ფოტორეზისტორი უკავშირდება ძაბვის გამყოფის სქემის მიხედვით დამატებით წინააღმდეგობას. სენსორი უკავშირდება ანალოგიურ პორტს სინათლის დონის სხვადასხვა მნიშვნელობის გასაზომად ან ციფრულთან, თუ ჩვენ მხოლოდ სიბნელის ფაქტი გვაინტერესებს. ესკიზში ჩვენ უბრალოდ ვკითხულობთ მონაცემებს ანალოგური (ან ციფრული) პორტიდან და ვწყვეტთ როგორ მოვიქცეთ ცვლილებებზე. ვიმედოვნოთ, რომ ახლა ასეთი მარტივი "თვალები" გამოჩნდება თქვენს პროექტებში.

წინა გაკვეთილზე თქვენ ისწავლეთ როგორ მუშაობს პოტენომეტრი, რომლის წინააღმდეგობა იცვლება სახელურის როდის როდის მიხედვით. ამ სახელმძღვანელოში თქვენ შეიტყობთ ფოტორეზისტორის შესახებ, რომელიც ცვლის მის წინააღმდეგობას იმის მიხედვით, თუ რამდენად ხვდება სინათლე მის მგრძნობიარე ელემენტს.

არდუინოს არ შეუძლია თავად განსაზღვროს წინააღმდეგობა, რადგან ის ეხება ძაბვას, ამიტომ ეს წრე იყენებს ძაბვის გამყოფს. გამყოფი ჩვეულებრივ შედგება ორი რეზისტორისგან, ჩვენს შემთხვევაში ერთ -ერთი იქნება ჩვენი ფოტორეზისტორი და არდუინოს წაკითხვის ძაბვა აღებულია მათ შორის შუა წერტილიდან, იკვებება არდუინოს ანალოგური შეყვანისას (პინ 0). გამყოფი გამოუშვებს მაღალ ძაბვას, როდესაც ფოტორეზისტორი იღებს ბევრ შუქს და დაბალი, როდესაც ფოტორეზისტორი იღებს მცირე შუქს (სიბნელე).

ამ გაკვეთილში დაგჭირდებათ:

1. Arduino UNO - 1 ც.

2. LED - 1 pc.

3. რეზისტორი 10 კომ. - 1 კომპიუტერი.

4. რეზისტორი 200 -დან 560 ოჰმ -მდე. - 1 კომპიუტერი.

5. ფოტორეზისტორი

6. დამაკავშირებელი მავთულები.

არდუინო და ფოტორეზისტორი. კავშირის დიაგრამა გაკვეთილის ნომერი 6

ჩამოტვირთეთ გაკვეთილი ესკიზით და გაკვეთილის დეტალური აღწერა:

ArduinoKit ექსპერიმენტის ნაკრები
ჩამოტვირთეთ პროგრამის კოდი ექსპერიმენტისთვის # 6:

განლაგებული დიაგრამაზე შექმნილი გაკვეთილის ხედი:

შედეგად, თქვენ უნდა ნახოთ LED რომლის სიკაშკაშე იქნება გაზრდა ან შემცირებაიმის მიხედვით, თუ რამდენად შუქს აღწევს ფოტორეზისტორი. თუკი ის არ ცვლის მის სიკაშკაშეს, დარწმუნდით რომ თქვენსწორად აწყობილი სქემა. და დარწმუნდით, რომ პროგრამის კოდი დატვირთულია Arduino– ზე.

წარმატებები ყველას! ჩვენ ველოდებით თქვენს კომენტარებს ARDUINO გაკვეთილზე 6 - PHOTORESISTOR.

ჩვენი მომავალი პროექტისთვის ჩვენ ვიყენებთ ფოტო რეზისტორს. და ჩვენ განვიხილავთ საძინებელში ღამის შუქის დანერგვას, რომელიც ავტომატურად ჩაირთვება როცა ბნელია და გამორთდება როდესაც ის გახდება ნათელი.

ფოტორეზისტორის წინააღმდეგობა დამოკიდებულია მასში შემავალი შუქზე. ფოტო რეზისტორის გამოყენებით ჩვეულებრივი 4.7k ohm რეზისტორთან ერთად, ჩვენ ვიღებთ ძაბვის გამყოფს, რომელშიც იცვლება ძაბვა ფოტორეზისტორში, განათების დონის მიხედვით.

ძაბვა გამყოფიდან, ჩვენ ვრცელდება Arduino ADC- ის შეყვანაზე. იქ ჩვენ შევადარებთ მიღებულ მნიშვნელობას გარკვეულ ზღურბლთან და ვანთებთ ან ვთიშავთ ნათურას.

გამყოფის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია ქვემოთ. როდესაც განათება იზრდება, ფოტორეზისტორის წინააღმდეგობა ეცემა და, შესაბამისად, ძაბვა გამყოფის გამოსავალზე (და ADC- ის შეყვანა) იზრდება. როდესაც განათება ეცემა, პირიქით ხდება.

ქვემოთ მოყვანილი ფოტო გვიჩვენებს აწყობილ წრეს პურის დაფაზე. ძაბვები 0V და 5V აღებულია არდუინოდან. ფეხი A0 გამოიყენება როგორც ADC შეყვანა.

არდუინოს ესკიზი ნაჩვენებია ქვემოთ. ამ გაკვეთილში ჩვენ უბრალოდ ვანთებთ და ვთიშავთ LED- ს, რომელიც ჩაშენებულია არდუინოს დაფაზე. უფრო ნათელი LED ნათურა, შეგიძლიათ დაუკავშიროთ ფეხი 13 (~ 220 ohm რეზისტორის საშუალებით). თუ თქვენ დააკავშირებთ უფრო ძლიერ დატვირთვას, როგორიცაა ინკანდესენტური ნათურა, მაშინ ის უნდა იყოს დაკავშირებული სარელეო ან ტირისტორის საშუალებით.

პროგრამის კოდში არის გამოქვეყნებული განყოფილებები, ისინი გამოიყენება გამართვისთვის. შესაძლებელი იქნება ADC მნიშვნელობის კონტროლი (0 -დან 1024 -მდე). ასევე, თქვენ უნდა შეცვალოთ მნიშვნელობა 500 (ზღურბლის ჩართვა და გამორთვა) კოდში ის, რასაც ემპირიულად აირჩევთ განათების შეცვლით.

/ * ** ღამის შუქი ** ** www.hobbytronics.co.uk * / int sensorPin = A0; // დააყენეთ ADC შეყვანის ფეხი ხელმოუწერელი int sensorValue = 0; // ფოტორეზისტორის void setup ციფრული მნიშვნელობა () (pinMode (13, OUTPUT); Serial.begin (9600); // სერიული მონაცემების გამოშვების დაწყება (ტესტირებისათვის)) void loop () (sensorValue = analogRead (sensorPin); / / წაკითხვის მნიშვნელობა ფოტორეზისტორისგან თუ (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); }