#28. Подключение модуля освещенности к Arduino.

.#28. Подключение модуля освещенности к Arduino.

В данном Arduino уроке подключим модуль освещённости к Arduino, и научимся настраивать датчик для работы при различной освещённости. В основе датчика лежит светочувствительный полупроводниковый прибор – фоторезистор. Что такое фоторезистор, и как его можно подключить к Arduino, рассматривали в предыдущем уроке: «Подключение фоторезистора к Arduino». В чем преимущество модуля освещённости, и как его использовать в Arduino проектах, рассмотрим в данном уроке.

Два вида моделей освещённости.

При покупке модуля освещённости, нужно определиться с вашей задачей. Что вы планируете собрать, и как должен работать модуль освещённости. Это связано с тем, что модули освещённости бывают разные. На фото ниже приведены 2 модуля освещённости.

Два вида моделей освещённости.

Аналоговый модуль освещённости KY-018.

Arduino модуль освещённости KY-018 черного цвета. Этот модуль состоит из фоторезистора и линейного резистора 10 кОм. Сопротивление фоторезистора будет уменьшаться при наличии света, и увеличиваться при его отсутствии. Выход аналоговый, и он определяет интенсивность света.

Аналоговый модуль освещённости KY-018.

Схема подключения модуля освещённости KY-018 к Arduino.

Схема подключения модуля освещённости KY-018 к Arduino.

На модуль подается питание 5 Вольт, а в зависимости от освещенности в помещении, на выходе модуля (S) меняется напряжение от 0 до 5 Вольт. При подаче этого сигнала на аналоговый вход микроконтроллера, Arduino преобразует сигнал, при помощи АЦП, в диапазоне значений от 0 до 1023.

Скетч для модуля освещённости KY-018.

Скетч для модуля освещённости KY-018.

Так как у датчика выход аналоговый, как и у фоторезистора, код можно взять из предыдущего урока без изменения. Например, скетч Светильника с автоматическим включением.

byte sensorPin = A0;
byte ledPin = 3;
// Присваиваем имя для цифрового значения аналогового входа A0
// int округляет значения 
int value = 0;
void setup() {
  // Пин 3 со светодиодом будет выходом (англ. «output»)
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  // Пин A0 с фоторезистором будет входом (англ. «input»)
  pinMode(sensorPin, INPUT);
}
void loop() {
  // Считываем значение с фоторезистора на аналоговом входе A0
  value = analogRead(sensorPin);
  // value значение в диапозоне от 0 до 1023
  // Полученные значения на аналоговом входе A0 делим на 4 
  //чтобы уложиться в диопозон от 0 до 255
  data = value / 4;
  // Включаем светодиод с полученной ранее мощностью - от 0 до 255
  analogWrite(ledPin, data);
}

Цифровой датчик освещённости на LM393.

Модуль синего цвета устроен по-другому, и подключается уже к цифровому пину Arduino, и на выходе формирует логическую единицу, либо логический ноль. Давайте рассмотрим данный модуль и поговорим подробнее.

Цифровой датчик освещённости на LM393.

Модуль освещенности на LM393.

Модуль освещенности на LM393 используется для измерения интенсивности света в различных устройствах, таких как: автоматизация света (включение света ночью), в роботах (определение дня или ночи) и приборах, контролирующих уровень освещенности. Измерение осуществляется с помощью светочувствительного элемента (фоторезистора), который меняет сопротивление в зависимости от освещенности.

Технические параметры

  • Напряжение питания: 3.3 В. - 5.5 В.
  • Потребляемый ток: 10 мА.
  • Цифровой выход: TTL (лог 1 или лог 0)
  • Аналоговый выход: 0 В. … Vcc
  • Диаметр монтажного отверстия: 2.5 мм.
  • Выходной ток: 15 мА.
  • Габариты: 42мм. х 15мм. х 8мм.

Общие сведения датчик освещённости на LM393.

Существуют два модуля на базе LM393, их визуальное отличие только в количестве выводов (3 pin и 4 pin), дополнительный вывод добавлен для снятия прямых показаний с фоторезистора (аналоговый выход), по аналогии работы модуля KY-018. Рассмотрим четырех контактный вариант модуля. У этих двух модулей измерение осуществляется с помощью фоторезистора, который изменяет напряжение в цепи, в зависимости от количества света, попадающего на него. Чтобы представить, как свет будет влиять на фоторезистор, приведу краткую таблицу.

Общие сведения датчик освещённости на LM393.

Модуль освещенности с четырьмя выводами содержит два выходных контакта, аналоговый и цифровой, и два контакта для подключения питания. Для считывания аналогово сигнала предусмотрен отдельный вывод «AO», с которого можно считать показания напряжения с 0 В … 3.3 В или 5 В, в зависимости от используемого источника питания. Цифровой вывод DO, устанавливается в лог «0» или лог «1», в зависимости от яркости, чувствительность выхода можно регулировать с помощью поворотного потенциометра. Выходной ток цифрового выхода способен выдать более 15 мА, что очень упрощает использование модуля, и дает возможность использовать его, минуя контроллер Arduino, и подключая его напрямую к входу одноканального реле, или одному из входов двухканального реле. Принципиальная схема модуля освещенности на LM393 с 3 pin и 4 pin, показана ниже.

Принципиальная схема модуля освещенности на LM393 с 4 pin.

Принципиальная схема модуля освещенности на LM393 с 4 pin

Принципиальная схема модуля освещенности на LM393 с 3 pin.

Принципиальная схема модуля освещенности на LM393 с 3 pin

Теперь, как же работает схема. Фоторезистор показан Foto (IN). Основная микросхема модуля - это компаратор LM393 (U1), который производит сравнение уровней напряжения на входах INA- и INA+. Чувствительность порога срабатывания задается с помощью потенциометра R2, и, в результате сравнений, на выходе D0, микросхемы U1, формируется лог «0», или лог «2», который поступает на контакт D0 разъема J1.

Цифровой датчик освещённости на LM393.

Назначение J1 (в исполнении 4 pin)

  • VCC - «+» питание модуля
  • GND - «-» питание модуля
  • D0 - цифровой выход
  • A0 -аналоговый выход

Назначение J1 (в исполнении 3 pin)

  • VCC - «+» питание модуля
  • GND - «-» питание модуля
  • D0 - цифровой выход

Подключение модуля освещенности к Arduino UNO.

Подключение модуля освещенности к Arduino UNO.

Подключение модуля освещенности к Arduino NANO

Подключение модуля освещенности к Arduino UNO

Необходимые детали:

  • Arduino UNO или Arduino NANO
  • Модуль освещенности, LM393
  • Провод DuPont, 2,54 мм.
  • Кабель USB 2.0

Подключение:

В данном примере буду использовать модуль освещенности LM393, 3 pin, и Arduino UNO, все данные будут передаваться в «Мониторинг порта». Схема не сложная, необходимо всего три провода, сначала подключаем D0 к 2 цифровому пину Arduino, осталось подключить питание GND к GND и VCC к 5V (можно запитать и от 3.3В), схема собрана, теперь надо подготовить программную часть.

Запускаем среду разработки и загружаем данный скетч, затем открываем мониторинг порта.

int pinD0 = A1;                    // Пин к которому подключен D0
// Присваиваем имя для порта 9 со светодиодом
#define LED 13

void setup() 
{
  // Пин 9 со светодиодом будет выходом (англ. «output»)
  pinMode(LED, OUTPUT);
  pinMode (pinD0, INPUT);          // Установим вывод A1 как вход
  Serial.begin (9600);             // Задаем скорость передачи данных
}

void loop() 
{
  int xD0;                     // Создаем переменные
  xD0 = digitalRead (pinD0);        // считываем значение с порта pinD0

  Serial.print("Sensor: ");         // Выводим текст
    
  if (xD0 == HIGH)                  // Если xD0 равно "1" 
   {            
     Serial.println ("ON");         // Выводим текст
     digitalWrite(LED, HIGH);
   }
  else
   {
    Serial.println ("OFF");         // Если xD0 равно "0" 
    digitalWrite(LED, LOW);
   }
delay (500);                        // Ждем 500 мкс.
}

В мониторе порта можно увидеть, когда модуль освещенности срабатывает и отключается. При регулировке потенциометра на модуле можно настроить порог чувствительности срабатывания датчика.

В мониторе порта можно увидеть, когда модуль освещенности срабатывает и отключается

Как видим, датчиков освещенности для Arduino проектов существует несколько. Возможно, это еще не все модификации. Поэтому, как и говорил в начале урока, необходимо определиться с вашей задачей, а уже после выбирать модуль освещенности.

Как видим, датчиков освещенности для Arduino проектов существует несколько.

В этом уроке мы рассмотрели, как подключить модуля освещенности к Arduino, в предыдущем уроке мы подключили фоторезистор к Arduino.

Появились вопросы или предложения, не стесняйся, пиши в комментарии!

Не забывайте подписываться на канал Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.

Всем Пока-Пока.

И до встречи в следующем уроке.

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Файлы для скачивания

Скетч модуль освещенности LM393, 3 pin, и Arduino UNO Скетч модуль освещенности LM393, 3 pin, и Arduino UNO.ino1 Kb 6 Скачать
Вернуться в раздел: Уроки Arduino: Подключение датчиков и модулей к Arduino Дата публикации 21 ноября , 2020

Комментарии

Ваше Имя*
Войдите или Зарегистрируйтесь И Вы сможете общаться на форуме и оставлять комментарии без капчи.


Cлучайные товары


Посмотреть товар в Магазине »

Мы в соц сетях

Подпишись на канал Мы на facebook

Portal-PK (Портал ПК) © 2015 - 2020
ЧПУ
Карта сайта
RSS