如何使用環(huán)境光傳感器控制燈光

這篇文章來(lái)源于DevicePlus.com英語(yǔ)網(wǎng)站的翻譯稿。

當(dāng)太陽(yáng)落山時(shí)，您的房子會(huì)開(kāi)始變暗，您可能需要打開(kāi)幾盞燈才能看清。那么，如果這些燈光可以自動(dòng)打開(kāi)不是更方便嗎？使用光敏電阻傳感器和Arduino，您就可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)周圍的環(huán)境光線變化對(duì)照明燈、百葉窗或者其他任何物件進(jìn)行控制了。

光敏電阻的工作原理

在本項(xiàng)目中，我們的重點(diǎn)在于介紹光敏電阻以及如何將它們整合到您的項(xiàng)目中。光敏電阻是一種電阻器，它會(huì)根據(jù)照射的光亮來(lái)改變其電阻值。典型的電阻器以恒定的電阻值來(lái)阻止電子在電路中的流通，而光敏電阻會(huì)在受到更多的光線照射時(shí)允許更高的電壓通過(guò)電路。反而言之，當(dāng)受到較少的光線照射時(shí)，其電阻值會(huì)增加。

可以通過(guò)Arduino的模擬引腳讀取其電阻值，讀數(shù)范圍在0到1023之間。有了這些信息，您可以使您的項(xiàng)目對(duì)明亮的日光、黃昏或沒(méi)有光亮的夜晚作出不同的響應(yīng)，比如在外面很亮的時(shí)候打開(kāi)百葉窗，或者在天黑的時(shí)候打開(kāi)照明燈。

光敏電阻體積小，價(jià)格便宜，而且通常在入門(mén)套件和其他傳感器套件里都包含該組件。如果您買過(guò)電子套件，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)其中就有一兩個(gè)光敏電阻。為了演示它們是如何工作的，我們將控制兩個(gè)LED，當(dāng)有光線時(shí)其中一個(gè)亮起，沒(méi)有光線時(shí)另外一個(gè)亮起。

所需組件

在本項(xiàng)目中，不需要很多標(biāo)準(zhǔn)電子套件中以外的東西。但是，如果您想要使用光敏電阻控制大型項(xiàng)目則需要注意準(zhǔn)備一些特殊組件。例如，如果您想控制百葉窗，就需要準(zhǔn)備一些伺服，如果您想要控制一盞燈，那么需要使用一個(gè)繼電器?，F(xiàn)在，我們將僅介紹如何使用該傳感器。

Arduino Uno
Arduino IDE
兩個(gè)LED 功能完好，具有不同顏色！
光敏電阻
一個(gè)220 歐姆電阻 進(jìn)一步降低通過(guò)光敏電阻的阻值，將其降低到更有效的水平
兩個(gè)100 歐姆 電阻 防止燒壞LED

如果您沒(méi)有一根躺在某個(gè)角落里的USB數(shù)據(jù)線，還需要購(gòu)買USB數(shù)據(jù)線。

在本項(xiàng)目的原型構(gòu)建中使用面包板也會(huì)很有幫助。同樣，所有這些材料通常都可以在任何入門(mén)電子套件中找到，因此請(qǐng)事先查看您是否已經(jīng)具備這些組件。

代碼

在本項(xiàng)目中，我們將使用Arduino上的一個(gè)引腳讀取光敏電阻阻值，并使用兩個(gè)引腳來(lái)控制兩個(gè)獨(dú)立的LED。當(dāng)光敏電阻檢測(cè)到高于某個(gè)閾值的光線強(qiáng)度時(shí)，其中一個(gè)LED將會(huì)亮起。當(dāng)光線強(qiáng)度低于該閾值時(shí)，另一個(gè)LED將會(huì)亮起。實(shí)現(xiàn)以上功能的全部代碼如下所示：

int redLED = 7;
int blueLED = 8;
int photoresistorPIN = A0;
int lightValue = 0;

void setup() {
pinMode(redLED, OUTPUT);
pinMode(blueLED,OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop(){
lightValue = analogRead(photoresistorPIN);
Serial.println(“Light value: “);
Serial.println(lightValue);
if(lightValue < 50){
digitalWrite(redLED, HIGH);
}
else{
digitalWrite(blueLED, HIGH);
}
delay(200);
digitalWrite(redLED, LOW);
digitalWrite(blueLED, LOW);
}

這段代碼中有幾個(gè)部分需要解釋，我們從要設(shè)置的變量開(kāi)始。

int redLED = 7;
int blueLED = 8;
int photoresistorPIN = A0;
int lightValue = 0;

在這里，我們將紅色LED分配給引腳7，藍(lán)色LED分配給引腳8。這些可以分配給Arduino上的任何數(shù)字引腳。接下來(lái)，我們將光敏電阻分配給A0。該引腳必須分配給六個(gè)模擬引腳之一，因?yàn)樗枰x取來(lái)自光敏電阻的模擬值。

最后，我們將創(chuàng)建一個(gè)名為lightValue的變量來(lái)存儲(chǔ)光敏電阻返回的值。

void setup() {
pinMode(redLED, OUTPUT);
pinMode(blueLED,OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

在setup()部分中，前兩行用于將紅色和藍(lán)色LED 引腳分配為輸出引腳。

我們還將初始化串行監(jiān)視器，這樣就可以查看光敏電阻的返回值。這在設(shè)定用于切換兩個(gè)LED開(kāi)關(guān)的閾值時(shí)會(huì)很有用。

根據(jù)設(shè)置項(xiàng)目時(shí)所在房間的環(huán)境光強(qiáng)度，您可以基于自己的需要對(duì)閾值進(jìn)行調(diào)整。

void loop(){
lightValue = analogRead(photoresistorPIN);
Serial.println(“Light value: “);
Serial.println(lightValue);
if(lightValue < 50){
digitalWrite(redLED, HIGH);
}
else{
digitalWrite(blueLED, HIGH);
}
delay(200);
digitalWrite(redLED, LOW);
digitalWrite(blueLED, LOW);
}

在loop()部分中，第一行用于讀取光敏電阻的模擬值，并將其分配給lightValue變量。然后該值將會(huì)被立即打印到串行監(jiān)視器上。

接下來(lái)，如果光傳感器讀取的值低于50，循環(huán)代碼中的一部分代碼將會(huì)被啟用，紅色LED燈將會(huì)亮起，如果值高于50，則藍(lán)色LED將會(huì)亮起。如果50對(duì)您的環(huán)境光線來(lái)說(shuō)太低，紅燈一直亮起，那么請(qǐng)使用串行監(jiān)視器為您的項(xiàng)目設(shè)定一個(gè)合適的值。

接線

現(xiàn)在您已經(jīng)理解了代碼，接下來(lái)請(qǐng)將其上傳到您的Arduino。然后，我們將開(kāi)始設(shè)置接線—幸運(yùn)的是，這非常簡(jiǎn)單，并且很容易將其添加到您的其他項(xiàng)目中。要完成接線設(shè)置，請(qǐng)按照下列步驟操作：

● 將藍(lán)色LED的長(zhǎng)端連接到Arduino的引腳8。將LED的短端連接到一個(gè)100歐姆的電阻上，然后將該電阻的另一端連接到GND。
● 對(duì)紅色LED重復(fù)上一步驟，LED連接到Arduino上的引腳7。
● 將光敏電阻的一端連接到5V引腳，另一端連接到引腳A0。此外，在光敏電阻的第二個(gè)端口連接一個(gè)220歐姆的電阻，并將該電阻連接到GND。
● 如果需要，將之前的電路與面包板上的正負(fù)軌連接。

完成所有接線后，您可以將Arduino插入電源以啟動(dòng)項(xiàng)目。在光敏電阻上揮動(dòng)您的手，將會(huì)從藍(lán)色LED亮起切換到紅色LED亮起。如果只有其中一個(gè)LED保持亮起的狀態(tài)，請(qǐng)嘗試調(diào)整草圖中if()語(yǔ)句中的值，直到傳感器按照預(yù)期方式進(jìn)行工作。當(dāng)您對(duì)結(jié)果感到滿意的時(shí)候，項(xiàng)目就完成了！

DevicePlus 編輯團(tuán)隊(duì)

設(shè)備升級(jí)版適用于所有熱愛(ài)電子和機(jī)電一體化的人。

審核編輯黃宇