ה-ESP32 הוא מיקרו-בקר חזק המצויד בתכונות עבור IoT. ESP32 עם LDR יכול למדוד את עוצמת האור ולהפעיל תגובה לפיו. באמצעות ESP32 ו-LDR נוכל ליצור פרויקט מבוסס חישת אור מרחוק ולתכנן מגוון פתרונות IoT חדשניים עבור תעשיות ויישומים שונים.
במדריך זה, יסודות היסודות של LDR והיישומים שלו עם ESP32.
3: ממשק LDR עם ESP32 באמצעות Arduino IDE
1: מבוא לחיישן LDR
א ל נכון ד תלוי ר אסיסטור (LDR) הוא סוג של נגד שמשנה את ההתנגדות שלו על סמך עוצמת האור שאליו הוא נחשף. בחושך ההתנגדות שלו גבוהה מאוד, בעוד שבאור בהיר ההתנגדות שלו נמוכה מאוד. שינוי זה בהתנגדות הופך אותו לטוב ביותר עבור פרויקטים של חישת אור.
הפינים האנלוגיים של ESP32 ממירים את המתחים הנכנסים למספר שלם בין 0 ל-4095. ערך מספר שלם זה ממופה מול מתח הכניסה האנלוגי מ-0V ל-3.3V שהוא כברירת מחדל מתח הייחוס של ADC ב-ESP32. ערך זה נקרא באמצעות Arduino analogRead() פונקציה מ- LDR.
למדריך מפורט נוסף ו-ADC pinout של ESP32 קרא את המאמר ESP32 ADC - קרא ערכים אנלוגיים עם Arduino IDE .
ל-ESP32 יש ממיר אנלוגי-דיגיטלי (ADC) מובנה שיכול למדוד את המתח על פני ה-LDR ולהמיר אותו לאות דיגיטלי שניתן לעבד על ידי המיקרו-בקר. שימוש באות זה ESP32 קובע את ההתנגדות של ה-LDR, שהיא פרופורציונלית לעוצמת האור.
כאן נשתמש בפינים ESP32 ADC ערוץ 1.
פוטונים או חלקיקי אור ממלאים תפקיד מכריע בפעולת LDRs. כאשר אור נופל על פני השטח של LDR, פוטונים נספגים בחומר, אשר לאחר מכן משחרר אלקטרונים בחומר. מספר האלקטרונים החופשיים עומד ביחס ישר לעוצמת האור, וככל שישוחררו יותר אלקטרונים, כך ההתנגדות של ה-LDR יורדת.
2: יישומים של LDR עם ESP32
להלן רשימה של כמה יישומים מבוססי IoT של LDR עם ESP32:
-
- מתג מופעל אור
- מחוון רמת האור
- מצב לילה במכשירים
- מערכות אבטחה מבוססות אור
- מערכות תאורה חכמות
- מערכות אבטחה רגישות לאור
- ניטור צמח
- תאורה חסכונית באנרגיה
- תריסי חלונות אוטומטיים
3: ממשק LDR עם ESP32 באמצעות Arduino IDE
כדי להשתמש ב-LDR עם ה-ESP32 עלינו לחבר את ה-LDR עם פין ערוץ ESP32 ADC. לאחר מכן יש צורך בקוד Arduino שיקרא ערכים אנלוגיים מפין הפלט של LDR. כדי לתכנן את המעגל הזה, אנחנו צריכים LDR, נגד ולוח ESP32.
ה-LDR והנגד מחוברים בסדרה, כאשר ה-LDR מחובר ל- ערוץ אנלוגי 1 פין קלט של ESP32. למעגל תתווסף נורית שיכולה לבדוק את עבודת ה-LDR.
3.1: סכמטי
דיאגרמת המעגלים עבור התממשקות LDR עם ESP32 היא די פשוטה. אנחנו צריכים לחבר את ה-LDR ואת הנגד בתצורת מחלק מתח ולחבר את הפלט של מחלק המתח לפין ADC (ממיר אנלוגי לדיגיטל) של ESP32. ADC ערוץ 1 פין D34 משמש ככניסה אנלוגית עבור ESP32.
התמונה הבאה היא הסכימה של ESP32 עם חיישן LDR.
3.2: קוד
לאחר הגדרת המעגל, השלב הבא הוא כתיבת הקוד עבור ה-ESP32. הקוד יקרא את הקלט האנלוגי מה-LDR וישתמש בו כדי לשלוט על LED או מכשיר אחר על סמך רמות אור שונות.
int LDR_Val = 0 ; /* משתנה לאחסון ערך photoresistor */חיישן int = 3. 4 ; /* קלט אנלוגי ל photoresistor */
int לד = 25 ; /* פין פלט LED */
הגדרה בטלה ( ) {
Serial.begin ( 9600 ) ; /* קצב שידור ל תקשורת טורית */
pinMode ( led, פלט ) ; /* פין LED מַעֲרֶכֶת כפי ש תְפוּקָה */
}
לולאה ריקה ( ) {
LDR_Val = analogRead ( חיישן ) ; /* אנלוגי לקרוא ערך LDR */
Serial.print ( 'ערך פלט LDR: ' ) ;
Serial.println ( LDR_Val ) ; /* הצג ערך פלט LDR על צג טורי */
אם ( LDR_Val > 100 ) { /* אם עוצמת האור גבוהה */
Serial.println ( ' עוצמה גבוהה ' ) ;
digitalWrite ( led, LOW ) ; /* LED נשאר כבוי */
}
אַחֵר {
/* אַחֵר אם עוצמת האור היא נמוכה LED תישאר דולקת */
Serial.println ( 'עצימות נמוכה' ) ;
digitalWrite ( led, גבוה ) ; /* LED Turn ON ערך LDR הוא פָּחוֹת מאשר 100 */
}
לְעַכֵּב ( 1000 ) ; /* קורא ערך אחרי כל 1 שניות */
}
בקוד לעיל אנו משתמשים ב-LDR עם ESP32 שישלוט ב-LED באמצעות הקלט האנלוגי המגיע מ-LDR.
שלוש שורות הקוד הראשונות מכריזות על משתנים לאחסון ערך photoresistor , ה סיכה אנלוגית עבור הנגד הפוטו, וה- לד סיכת פלט.
בתוך ה להכין() פונקציה, התקשורת הטורית מופעלת עם קצב העברת העברת נתונים של 9600 ופין LED D25 מוגדר כפלט.
בתוך ה לוּלָאָה() פונקציה, ערך photoresistor נקרא באמצעות הפונקציה analogRead() אשר מאוחסנת ב- LDR_Val מִשְׁתַנֶה. ערך הנגד הפוטו מוצג לאחר מכן על הצג הטורי באמצעות הפונקציה Serial.println().
א אחרת הצהרה משמשת לשליטה ב-LED בהתבסס על עוצמת האור שזוהתה על ידי הפוטו-נגד. אם ערך הנגד הפוטו גדול מ-100, זה אומר שעוצמת האור גבוהה, וה-LED נשאר כבוי. עם זאת, אם ערך הנגד הפוטו קטן או שווה ל-100, זה אומר שעוצמת האור נמוכה, והנורית נדלקת.
לבסוף, התוכנית ממתינה שנייה אחת באמצעות הפונקציה delay() לפני שקוראת שוב את הערך של photoresistor. מחזור זה חוזר על עצמו ללא הגבלת זמן, מה שגורם ל-LED להידלק ולכבות בהתבסס על עוצמת האור שזוהתה על ידי הפוטו-נגד.
3.3: פלט תחת אור עמום
עוצמת האור היא פחות מ-100 כך שה-LED יישאר דולק.
3.4: פלט תחת אור בהיר
ככל שעוצמת האור תגדל, ערך ה-LDR יגדל והתנגדות ה-LDR תפחת כך שה-LED יכבה.
סיכום
ניתן לממשק את ה-LDR עם ESP32 באמצעות פין ערוץ 1 של ADC. פלט LDR יכול לשלוט על חישת האור ביישומים שונים. עם העלות הנמוכה והגודל הקומפקטי שלהם, ה-ESP32 וה-LDR מהווים בחירה אטרקטיבית עבור פרויקטי IoT הדורשים יכולות חישת אור. שימוש בארדואינו analogRead() פונקציה אנו יכולים לקרוא ערכים מ-LDR.