การใช้ LDR ร่วมกับ Arduino และสวิตช์ควบคุมเพื่อให้ไฟ Arduino สว่างขึ้น

การใช้ LDR ร่วมกับ Arduino และสวิตช์ควบคุมเพื่อให้ไฟ Arduino สว่างขึ้น

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะสำรวจวิธีการใช้ตัวต้านทานไวแสง (LDR) ร่วมกับ Arduino เพื่อควบคุมแสงตามระดับแสงโดยรอบ LDR จะเปลี่ยนค่าความต้านทานตามความเข้มของแสง ดังนั้นจึงสามารถใช้ตรวจจับได้ว่าสภาพแวดล้อมนั้นสว่างหรือมืด เมื่อแสงต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด เราจะเปิดพินเอาต์พุตเพื่อเปิดใช้งานไฟ

ส่วนประกอบหลักที่คุณต้องใช้ ได้แก่ บอร์ด Arduino ตัวต้านทาน 10k โอห์ม LDR และสายจัมเปอร์บางเส้น LDR จะถูกเชื่อมต่อในรูปแบบตัวแบ่งแรงดันร่วมกับตัวต้านทานเพื่ออ่านค่าแรงดันอนาล็อก ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงตามความเข้มของแสง เราจะใช้แรงดันนี้เพื่อควบคุม LED หรืออุปกรณ์เอาต์พุตอื่น ๆ

สำหรับการสาธิตการติดตั้งและโค้ดด้วยภาพ โปรดดูวิดีโอที่เกี่ยวข้อง (ในวิดีโอที่ 0:10)

อธิบายฮาร์ดแวร์

ตัวต้านทานไวแสง (LDR) เป็นตัวต้านทานชนิดหนึ่งที่มีค่าความต้านทานลดลงเมื่อความเข้มของแสงที่ตกกระทบเพิ่มขึ้น โดยทั่วไปจะใช้ในงานที่ต้องตรวจสอบระดับแสง ในการติดตั้งของเรา LDR จะถูกใช้เพื่อตรวจจับระดับแสงโดยรอบและส่งค่าแรงดันอนาล็อกที่สอดคล้องกันไปยัง Arduino

Arduino จะอ่านค่าแรงดันนี้ผ่านพินอนาล็อกพินใดพินหนึ่ง และตัดสินใจว่าจะเปิดหรือปิดไฟที่เชื่อมต่ออยู่ตามเกณฑ์ที่กำหนด ตัวต้านทาน 10k โอห์มถูกใช้ในรูปแบบตัวแบ่งแรงดันร่วมกับ LDR เพื่อสร้างเอาต์พุตแรงดันที่เสถียรซึ่ง Arduino สามารถอ่านได้

รายละเอียดจากดาต้าชีต

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระดับแรงดันเหมาะสม อย่าเกิน 5V
• ใช้ตัวต้านทานแบบดึงลงเพื่อทำให้การอ่านค่ามีความเสถียร
• เลือกค่าตัวต้านทานที่เหมาะสม (10kΩ) สำหรับตัวแบ่งแรงดัน
• พิจารณาใช้ตัวเก็บประจุเพื่อกรองสัญญาณรบกวนหากจำเป็น
• เก็บ LDR ให้ห่างจากแหล่งแสงโดยตรงเมื่อทำการทดสอบ

คำแนะนำการเดินสายไฟ

ในการตั้งค่าวงจร ให้เริ่มต้นโดยเชื่อมต่อขาหนึ่งของ LDR เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ 3.3V บน Arduino ขาอีกข้างของ LDR จะเชื่อมต่อกับปลายด้านหนึ่งของตัวต้านทาน 10k โอห์ม ปลายอีกด้านของตัวต้านทานควรเชื่อมต่อกับกราวด์

ถัดไป สร้างการเชื่อมต่อระหว่างจุดร่วมของ LDR และตัวต้านทานเข้ากับพินอินพุตอนาล็อก เช่น A0 การเชื่อมต่อนี้จะช่วยให้ Arduino อ่านค่าแรงดันได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อกราวด์ของ Arduino เข้ากับกราวด์ร่วมของวงจรเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง

ตัวอย่างโค้ดและคำอธิบาย

โค้ดต่อไปนี้เริ่มต้นการสื่อสารแบบซีเรียลและอ่านค่าอนาล็อกจาก LDR จากนั้นค่าจะถูกแปลงเป็นแรงดันและพิมพ์ไปยังซีเรียลมอนิเตอร์

int LDRvalue = analogRead(A0); // อ่านค่าอนาล็อกจาก LDR
float voltage = LDRvalue * (5.0 / 1023.0); // แปลงเป็นแรงดัน
Serial.print("Voltage ="); // พิมพ์ป้ายกำกับ
Serial.print(voltage); // พิมพ์ค่าแรงดันจริง

ในโค้ดนี้ ตัวแปร LDRvalue เก็บค่าอนาล็อกดิบที่อ่านจาก LDR ค่าแรงดันคำนวณจากค่าอนาล็อกสูงสุด (1023) และแรงดันอ้างอิง (5V)

ถัดไป เราจะตรวจสอบว่าแรงดันนี้ต่ำกว่าเกณฑ์ (ในกรณีนี้คือ 3V) เพื่อควบคุมพินเอาต์พุต

if(voltage < 3 ){ 
  digitalWrite(10, HIGH); // เปิดไฟ
}else{
  digitalWrite(10, LOW); // ปิดไฟ
}

ที่นี่ หากค่าแรงดันที่วัดได้ต่ำกว่า 3 โวลต์ เราจะตั้งค่าพินเอาต์พุต (10) เป็น HIGH เพื่อเปิดไฟ มิฉะนั้นจะตั้งเป็น LOW เพื่อปิดไฟ การตรวจสอบสภาพแสงอย่างต่อเนื่องช่วยให้สามารถควบคุมแบบเรียลไทม์ตามระดับแสงโดยรอบได้

การสาธิต / สิ่งที่คาดหวัง

เมื่อเดินสายไฟและอัปโหลดโค้ดเสร็จแล้ว คุณควรเห็นค่าแรงดันบนซีเรียลมอนิเตอร์เปลี่ยนแปลงเมื่อคุณปรับความเข้มของแสงที่ตกกระทบ LDR หากคุณปิดบัง LDR ค่าแรงดันควรเพิ่มขึ้น และเมื่อได้รับแสงควรลดลง พฤติกรรมนี้จะส่งผลโดยตรงต่อพินเอาต์พุตซึ่งควบคุมไฟ

โปรดระวังข้อผิดพลาดทั่วไป เช่น อินพุตลอยหรือระดับแรงดันที่ไม่ถูกต้อง ซึ่งอาจทำให้การอ่านค่าผิดพลาด (ในวิดีโอที่ 12:30)

ไทม์สแตมป์วิดีโอ

• 00:00 แนะนำ LDR
• 01:30 การตั้งค่าฮาร์ดแวร์
• 03:45 คำอธิบายโค้ด
• 06:00 การรันโค้ด
• 09:15 เคล็ดลับการแก้ไขปัญหา

ภาพ

Wiring LDR with Arduino

An LDR

LDR Illustration and symbol

Wiring LDR with Arduino

An LDR

LDR Illustration and symbol

//Original source:  https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ReadAnalogVoltage

// This code is used with a video tutorial for RoboJax.com
// Published on August 31, 2017 from Ajax, ON, Canada.
// Written/Edited by A.B.S

/void setup()

{

  Serial.begin(9600);          //  setup serial
  pinMode(10, OUTPUT);
}



void loop(){

  int LDRvalue = analogRead(A0);
  // Convert the analog reading (which goes from 0 - 1023) to a voltage (0 - 5V):
  float voltage = LDRvalue * (5.0 / 1023.0);
  // print out the value you read:
  Serial.print("Voltage =");// prints the text "Voltage ="
  Serial.print(voltage);// prints the actual voltage
  
  // check if voltage is less than 3, then set pin 10 to high or ON
  if(voltage < 3 ){
    digitalWrite(10, HIGH); 
  }else{
    digitalWrite(10, LOW); // or keep it OFF when voltage is larger than 3
  }
  Serial.println();
  delay(300);

}