Подключение фоторезистора к Arduino.

      Фоторезисторы - это резисторы, которые изменяют свое сопротивление под воздействием света:

      Фоторезистор не имеет p-n перехода, поэтому обладает одинаковой проводимостью независимо от направления протекания тока. В Tinkercad фоторезистор выглядит так:

      Если кликнуть по нему мышкой, то появится шкала освещенности. уровень которой можно менять перемещая мышкой курсор из крайнего правого положения в крайнее левое. Чтобы убедиться, что сопротивление фоторезистора действительно меняется в зависимости от освещения, можно подключить резистор к вольтметру:

Чем выше освещенность - тем меньше сопротивление резистора. Для следующего эксперимента нам потребуется фоторезистор и резистор на 10 кОм, из которых мы соберем уже знакомый нам делитель напряжения. Так как сопротивление фоторезистора меняется в зависимости от освещенности, то и напряжение на нем будет изменяться в зависимости от освещенности.



Согласно закона Ома, напряжение на резисторе U_R2равно произведению сопротивления фоторезистора R2 и тока I проходящего через него. В свою очередь, ток, проходящий через фоторезистор можно определить разделив напряжение питания Up на общее сопротивление цепи R1+R2. Таким образом:

U_R2=Up*R2 / (R1+R2)

где U_R2 - напряжение на фоторезисторе, В; Up - напряжение источника питания, В; R1 - сопротивление добавочного резистора, Ом, R2 - сопротивление фоторезистора, Ом.

Соберем следующую схему:



В Tinkercad это будет выглядеть так:



Фактически, мы заменили переменный резистор в схеме из прошлого урока на цепь из последовательно соединенных постоянного резистора и фоторезистора.

Напишем программу "Фотореле" - светодиод будет зажигаться только если освещенность превысит некоторое значение:

void setup() {
  pinMode(9, OUTPUT); 
  pinMode(14, INPUT); 
}

void loop() {
  int x = analogRead(14);
  
  if (x < 100)            // если считанное значение меньше x, то...
{
    digitalWrite(9,HIGH); // включаем светодиод
}
else                      // иначе...
{
    digitalWrite(9,LOW);  // выключаем его.
}
  delay(100);             // просто чуть-чуть подождем.
}

Можно изменить логику работы так, что светодиод будет зажигаться только в темноте, а гаснуть когда светло. Такую схему, если заменить светодиод мощным истчником света, то эту схему можно использовать в качестве автомата уличного освещения.

void setup() {
  pinMode(9, OUTPUT); 
  pinMode(14, INPUT); 
}

void loop() {
  int x = analogRead(14);
  
  if (x > 100)            // если считанное значение меньше x, то...
{
    digitalWrite(9,HIGH); // выключаем светодиод
}
else                      // иначе...
{
    digitalWrite(9,LOW);  // включаем его.
}
  delay(100);             // просто чуть-чуть подождем.
}

А теперь используем программу из предыдущего урока:

void setup() {
  pinMode(9, OUTPUT); 
  pinMode(14, INPUT); 
}

void loop() {
  int x = analogRead(14);
  x = map(x, 0, 1023, 255, 0); // переносим значение x пропорционально из диапазона
                               // от 0 до 1023 в новый диапазон от 255 до 0
  analogWrite(9,x);
}

Регулируя освещение фоторезистора - яркость светодиода будет меняться.

Соберем еще одну схему, заменив светодиод с ограничивающим резистором на пьезоизлучатель:



И напишем программу, которая будет менять частоту звука в зависимости от освещения фоторезистора:

void setup() {
  pinMode(9, OUTPUT); 
  pinMode(14, INPUT); 
}

void loop() {
  int x = analogRead(14);
  x = map(x, 0, 1023, 3500, 4500); // переносим значение x пропорционально из диапазона
                                   // от 0 до 1023 в новый диапазон от 3500 до 4500,
                                   // получаем значение частоты от 3,5 до 4,5 кГц.
                                   // Именно в таком диапазоне будет изменяться частота.
  tone(9, x, 20);                  // на пин D9, с подключенной пищалкой, подаем
                                   // сигнал с частотой x в течении 20 миллисекунд. 
                                   // Функция tone будет вызываться снова и снова,
                                   // и мы услышим непрерывный звук, тональность 
                                   // которого зависит от количества света, 
                                   // попадающего на фоторезистор.

}

Copyright © R9AL 2020 Все права защищены

---