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標(biāo)題: Arduino教程之-感光燈 [打印本頁(yè)]

作者: DavidSong 時(shí)間: 2017-4-5 17:19
標(biāo)題: Arduino教程之-感光燈
這個(gè)項(xiàng)目中將介紹一個(gè)新元件——光敏電阻。從名字可以看出，這個(gè)器件是依賴光作用的。在黑暗的環(huán)境中，光敏電阻具有非常高阻值的電阻。光線越強(qiáng)，電阻值反而越低。通過(guò)讀取這個(gè)電阻值，就可以檢查光線的亮暗了。我們這里選用的是光敏二極管，光敏二極管其實(shí)就是光敏電阻中的一種，只是它還具有正負(fù)極性。
我們這次做的這個(gè)非常好玩，叫做感光燈。它能隨著光線明暗而選擇是否亮燈。這個(gè)光感燈非常適合用做夜晚使用的小夜燈。晚上睡覺(jué)的時(shí)候，家中燈關(guān)掉后，感光燈感覺(jué)到周圍環(huán)境變暗了，就自動(dòng)亮起。到了白天，天亮后，感光燈就又恢復(fù)到關(guān)閉的狀態(tài)了。

所需材料

1× 5mm LED燈
1× 220歐電阻
1× 10k電阻
1× 光敏二極管
1× 手電筒（可選）

STEP 1：硬件連接
LED燈還是和以往一樣的接法。而光敏二極管是有正負(fù)極的，和LED一樣，也是遵循長(zhǎng)腳（+），短腳（-）的原則。還需注意的與光敏二極管相連的電阻是10k，而不是220Ω。

STEP 2：輸入代碼
完成硬件連接后，打開(kāi)Arduino IDE,輸入下面這段代碼。

int LED = 13; //設(shè)置LED燈為數(shù)字引腳13
int val = 0; //設(shè)置模擬引腳0讀取光敏二極管的電壓值
void setup(){
pinMode(LED,OUTPUT); // LED為輸出模式
Serial.begin(9600); // 串口波特率設(shè)置為9600
}
void loop(){
val = analogRead(0); // 讀取電壓值0~1023
Serial.println(val); // 串口查看電壓值的變化
if(val<1000){ // 一旦小于設(shè)定的值，LED燈關(guān)閉
digitalWrite(LED,LOW);
}else{ // 否則LED亮起
digitalWrite(LED,HIGH);
}
delay(10); // 延時(shí)10ms
}

復(fù)制代碼

下載完代碼后，LED燈會(huì)亮起，這時(shí)，你需要拿一個(gè)手電筒照你的光敏二極管（用手機(jī)后置攝像頭的閃光燈應(yīng)該也可以），這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)LED燈神奇般的自動(dòng)熄滅。但是，一旦你的手電筒移開(kāi)，LED燈又再次亮起。

STEP 3：代碼回顧
這段代碼想必你一定能看的懂了吧？我就簡(jiǎn)單說(shuō)一下，可能不明白的地方。

我們之講LM35溫度傳感器的時(shí)候，也用到了用模擬口讀值。強(qiáng)調(diào)了，模擬量不需要輸入輸出模式。這里，也是同樣用模擬口用來(lái)讀取光敏二極管的模擬值。

一旦有光照射，讀出的模擬值就會(huì)減小，這里設(shè)定的上限值是1000。這個(gè)值可以按你需要的亮度來(lái)選取。選取方法：先把整個(gè)裝置放在你想讓LED關(guān)閉的一個(gè)環(huán)境下，然后打開(kāi)串口，查看串口顯示的值，把這個(gè)值替換掉代碼中的1000。從串口讀值，是調(diào)試代碼一種很好的方法。

STEP 4：硬件回顧
這里接觸了一種新元件——光敏器件。這類器件都是將光信號(hào)變成電信號(hào)的特殊電子元件。元件內(nèi)部有特殊的光導(dǎo)材料，外部用塑料或者玻璃封裝。光線照射在這類光導(dǎo)材料上時(shí)，光敏器件的電阻值就會(huì)迅速變小。光敏元件有很多，光敏電阻，光敏二極管，光敏三極管等等。不過(guò)原理是差不多的。我們這里選用的是光敏二極管。

光敏二極管其實(shí)是光敏電阻中的一種。所謂二極管，就是有正負(fù)極的，所以在連線的時(shí)候也要注意正負(fù)極。

光敏電阻在黑暗的環(huán)境中，具有非常高阻值的電阻。光線越強(qiáng)，電阻值反而越低。隨著兩端電阻值的減小，電壓也就相應(yīng)減小（從模擬口讀到的值也就變小，模擬口0~1023的值對(duì)應(yīng)是0~5V的電壓值）。

那電壓為什么會(huì)減小呢？那就要用到我們初中學(xué)的物理知識(shí)——分壓原理。讓我們看一個(gè)典型的分壓電路，看看它是如何工作的。

[輸入電壓Vin（我們這里也就是5V），連在兩個(gè)電阻上，只測(cè)量通過(guò)電阻R2的電壓Vout，其電壓將小于輸入電壓。計(jì)算R2兩端的Vout電壓公式是：

在我們這里，R1代表的就是10k電阻，R2代表的就是光敏二極管。本來(lái)R2在黑暗中，值很大很大，所以Vout也就很大，接近5V。一旦有光線照射的話，R2的值就會(huì)迅速減小，所以Vout也就隨之減小了，讀取的電壓值就小。通過(guò)上面這個(gè)公式可以看出， R1選取不能太小，最好在1k~10k左右，否則比值變化不明顯。

作者: 2259055913 時(shí)間: 2017-4-6 21:14
非常好的設(shè)計(jì)

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