Torgholodmash.ru

ТоргХолодМаш
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиод в качестве датчика освещенности не работает должным образом в цепи

Светодиод в качестве датчика освещенности не работает должным образом в цепи

Я прочитал несколько статей об использовании светодиодов в качестве датчика освещенности. Я выбрал ИК-светодиод и проверил уровни напряжения, возникающие в различных условиях освещения, в результате чего при полном искусственном освещении было около 200-300 мВ, а в темноте — около 30 мВ, что было достаточно для аналогового вывода Arduino / AtTiny. Светодиод инфракрасного датчика также работал достаточно на макетной плате, но, к сожалению, значения, кажется, запутались в моей настройке пайки, которая представляет собой AtTiny, затемняющий светодиод 10 Вт, когда активируется ИК-датчик и значение датчика освещенности низкое. В этой настройке я получаю гораздо менее чувствительные аналоговые показания от светодиода датчика. Основным отличием являются более длинные соединительные кабели, так как я хочу разместить светодиод датчика на некотором расстоянии от остальной части цепи.

Может ли быть так, что ток светодиода слишком низкий и, следовательно, считывание нарушается схемой?

Могу ли я нуждаться в очень высоком понижающем резисторе для датчика, потому что без него контакт датчика плавает в темноте?

Предполагается, что ИК является наиболее чувствительным, но на самом деле я хочу измерить дневной свет, который имеет меньшую инфракрасную часть, чем теплый электрический свет. Так может быть, другой светодиод будет иметь больше смысла?

Я знаю, что между ШИМ и MOSFET также должен быть резистор, но на макетной плате он работал нормально.

схематический

Стив Г

Эллиот Олдерсон

Фоторезистор ардуино и датчик освещенности

Фоторезистор датчик освещения ардуино

Фоторезистор, как следует из названия, имеет прямое отношение к резисторам, которые часто встречаются практически в любых электронных схемах. Основной характеристикой обычного резистора является величина его сопротивления. От него зависят напряжение и ток, с помощью резистора мы выставляем нужные режимы работы других компонентов. Как правило, значение сопротивления у резистора в одних и тех же условиях эксплуатации практически не меняется.

Фоторезистор обозначениеВ отличие от обычного резистора, фоторезистор может менять свое сопротивление в зависимости от уровня окружающего освещения. Это означает, что в электронной схеме будут постоянно меняться параметры, в первую очередь нас интересует напряжение, падающее на фоторезисторе. Фиксируя эти изменения напряжения на аналоговых пинах ардуино, мы можем менять логику работы схемы, создавая тем самым адаптирующиеся под вешние условия устройства.

Фоторезистор датчик освещения ардуино

Фоторезисторы достаточно активно применяются в самых разнообразных системах. Самый распространенный вариант применения — фонари уличного освещения. Если на город опускается ночь или стало пасмурно, то огни включаются автоматически. Можно сделать из фоторезистора экономную лампочку для дома, включающуюся не по расписанию, а в зависимости от освещения. На базе датчика освещенности можно сделать даже охранную систему, которая будет срабатывать сразу после того, как закрытый шкаф или сейф открыли и осветили. Как всегда, сфера применения любых датчиков ардуино ограничена лишь нашей фантазией.

Читать еще:  Масляный насос ямз 238 устройство и описание регулировка

Какие фоторезисторы можно купить в интернет-магазинах

Самый популярный и доступный вариант датчика на рынке – это модели массового выпуска китайских компаний, клоны изделий производителя VT. Там не всегда можно разораться, кто и что именно производит тот или иной поставщик, но для начала работы с фоторезисторами вполне подойдет самый простой вариант.

Фоторезистор датчик освещения ардуино

Начинающему ардуинщику можно посоветовать купить готовый фотомодуль, который выглядит вот так:

Фоторезистор датчик освещения ардуиноФоторезистор датчик освещения ардуино

На этом модуле уже есть все необходимые элементы для простого подключения фоторезистора к плате ардуино. В некоторых модулях реализована схема с компаратором и доступен цифровой выход и подстроечный резистор для управления.

Российскому радиолюбителю можно посоветовать обратить на российский датчик ФР. Встречающиеся в продаже ФР1-3, ФР1-4 и т.п. — выпускались ещё в союзовские времена. Но, несмотря на это, ФР1-3 – более точная деталь. Из этого следует и разница в цене За ФР просят не более 400 рублей. ФР1-3 будет стоить больше тысячи рублей за штуку.

Маркировка фоторезистора

Современная маркировка моделей, выпускаемых в России, довольно простая. Первые две буквы — ФотоРезистор, цифры после чёрточки обозначают номер разработки. ФР -765 — фоторезистор, разработка 765. Обычно маркируется прямо на корпусе детали

У датчика VT в схеме маркировке указаны диапазон сопротивлений. Например:

  • VT83N1 — 12-100кОм (12K – освещенный, 100K – в темноте)
  • VT93N2 — 48-500кОм (48K – освещенный, 100K – в темноте).

Фоторезистор датчик освещения ардуино

Иногда для уточнения информации о моделях продавец предоставляет специальный документ от производителя. Кроме параметров работы там же указывается точность детали. У всех моделей диапазон чувствительности расположен в видимой части спектра. Собирая датчик света нужно понимать, что точность срабатывания — понятие условное. Даже у моделей одного производителя, одной партии, одной закупки отличаться она может на 50% и более.

На заводе детали настраиваются на длину волны от красного до зелёного света. Большинство при этом «видит» и инфракрасное излучение. Особо точные детали могут улавливать даже ультрафиолет.

Достоинства и недостатки датчика

Основным недостатком фоторезисторов является чувствительность к спектру. В зависимости от типа падающего света сопротивление может меняется на несколько порядков. К минусам также относится низкая скорость реакции на изменение освещённости. Если свет мигает — датчик не успевает отреагировать. Если же частота изменения довольно велика — резистор вообще перестанет «видеть», что освещённость меняется.

Читать еще:  Регулировка яркости ламп lcd

К плюсам можно отнести простоту и доступность. Прямое изменение сопротивления в зависимости от попадающего на неё света позволяет упростить электрическую схему подключения. Сам фоторезистор очень дешев, входит в состав многочисленных наборов и конструкторов ардуино, поэтому доступен практически любому начинающему ардуинщику.

Принцип работы

В системе Ардуино датчик этого типа будет выполнять функцию делителя напряжения. На одном плече такой схемы разность потенциалов будет напрямую зависеть от уровня освещения. На другой стороне осуществляется подача напряжения к аналоговому входу устройства.

Микросхема контроллера преобразует полученный аналоговый сигнал в цифровой. Выходное напряжение, исходящее от устройства будет минимальным (стремится к нулю) при нормальной освещенности и существенно повышаться — в темноте. На этом принципе и основана система управления светом.

Программа

Подключив фоторезистор по нехитрой схеме, начинаем писать программу. Первое что мы сделаем, это выведем необработанный сигнал с аналогового входа в последовательный порт, для того чтобы просто понять, как меняется значение на входе A0. Соответствующая программа имеет вид:

Запустив эту программу у нас в хакспейсе, мы получили следующие значения с датчика:

photo_1

А теперь прикроем датчик рукой:

photo_2

Видно, что значение сильно меняется. От 830 при прямом попадании света, до 500 в случае затенения (появление преграды на пути света). Зная такое поведение, мы можем численно определить порог срабатывания. Пусть он будет равен, скажем, 600. Не ровно 500, потому что мы хотим обезопасить себя от случайного срабатывания. Вдруг над датчиком пролетит муха — он слегка затенится, и покажет 530.

Наконец, добавим в программу некое действие, которое будет совершаться если уровень освещенности станет ниже заданного порога. Самое простое, что мы можем сделать — это зажигать на Ардуино штатный светодиод #13. Получается такая вот программа:

Накрываем датчик рукой (или выключаем свет в комнате) — светодиод зажигается. Убираем руку — гаснет. Работает, однако. А теперь представьте, что вы зажигаете не светодиод, а подаете сигнал на реле, которое включает лампу в подъезде вашего дома. Получаеся готовый прибор для экономии электроэнергии. Или ставите такой датчик на робота, и он при наступлении ночи ложится спать вместе с вами 🙂 В общем, как говорил профессор Фарнсворт, у датчика света тысяча и одно применение!

Содержание

Светодиодные ленты производятся с использованием SMD- и DIP-технологий. Цифры в обозначении означают размер чипа кристалла в десятых долях миллиметра (SMD 3528 — размер 3,5 мм на 2,8 мм).

В зависимости от типа светодиодов ленты разделяются по величине светового потока (количеству светодиодов в 1 метре ленты) и цвету свечения. Бывают ленты с монохромным свечением (красного, зелёного, синего, жёлтого цвета) и свечением белым цветом, и многоцветные (с возможностью создания практически любого оттенка, RGB). Так же, как и светодиоды с белым цветом, светодиодные ленты бывают различной цветовой температуры — от 2700 К до 10000 К .

Читать еще:  Регулировка при помощи расходомера

В конструкции RGB-ленты используются размещённые на одной основе (ленте) чередующиеся светодиоды трёх цветов (красный, зелёный, синий), то есть эту ленту можно представить как три одноцветные ленты, либо трёхкомпонентные RGB-светодиоды, имеющие в своём составе три полупроводниковых излучателя красного, зелёного и синего свечения, объединённые в одном корпусе.

Многоцветный (RGB) светодиод SMD 5050 RGB, смонтированный на многоцветной светодиодной ленте

Монохромные светодиоды (красного, синего, зелёного цвета свечения) на многоцветной ленте

Монохромная светодиодная лента на бобине

Контроллер RGB-светодиодной ленты c 44-кнопочным инфракрасным пультом дистанционного управления

Сборка корпуса

1. Подготовьте все элементы;

2. Установите указатели цифр в углубления;

3. Закрепите цифры с помощью винтов;

4. Установите NeoPixel-кольцо: закрепите кольцо ниткой, проденьте её концы через отверстия, завяжите на специальных держателях. После того, как все держатели будут установлены, вращая их, можно увеличить натяжение нитей;

5. Установите энкодер;

6. Закрепите контроллер Piranha UNO на стойках;

7. Соберите настенное крепление;

8. Установите датчики на площадки согласно рисунку;

9. Установите Trema Shield;

10. Установите площадки с датчиками на основу;

11. Соедините компоненты согласно схемы (см.часть «Подключение»);

12. Установите опоры для возможности использования часов в качестве настольных;

Заключение

Результаты доказывают, что серьезные измерения освещенности возможны только с помощью профессионального оборудования. Оно оснащено откалиброванным датчиком, гарантирующим, что оценка освещенности будет проведена в соответствии с чувствительностью человеческого глаза при дневном свете. Кроме того, приборы позволяют измерить количество света в зависимости от угла падения луча. Смартфоны не могут сделать ни того, ни другого, в противном случае они не смогут выполнять свои функции как телефон.

Разработчики приложений не утверждают, что смартфоны могут заменить профессиональные приборы. Утверждение, что некоторые приборы позволяют провести калибровку звучит эффектно, но, к сожалению, технически почти невозможно установить нужное значение. Даже при использовании одного и того же приложения на идентичных смартфонах результаты оценки отличаются.

Поэтому, к сожалению, приложения на самом деле не слишком помогают, даже в том, чтобы получить общее представление об освещенности. Более того, результат может оказаться кардинально противоположным и ввести пользователя в заблуждение.

Поэтому, если вам действительно понадобится измерить освещенность, воспользуйтесь люксметром, а телефон оставьте для звонков любимым.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector