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2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56
Lichtsensoren und Detektoren sind für Mikrocontroller und eingebettete Systeme äußerst nützlich, und auch die Intensitätsüberwachung soll durchgeführt werden. Einer der einfachsten und billigsten solcher Sensoren sind LDR. LDR- oder lichtabhängige Widerstände können problemlos mit einem Operationsverstärker als Komparator verwendet und Licht erkannt werden.
Ein LDR ist ein Bauteil mit einem (variablen) Widerstand, der sich mit der auf ihn einfallenden Lichtintensität ändert. Dadurch können sie in Lichtsensorschaltungen verwendet werden. Der gebräuchlichste LDR-Typ hat einen Widerstand, der mit zunehmender Lichtintensität auf das Gerät sinkt (wie in der Abbildung hier gezeigt). Der Widerstand eines LDR kann typischerweise die folgenden Widerstände haben: Tageslicht = 5000Ω und weniger
Dunkel = 20000000Ω
Sie können daher sehen, dass zwischen diesen Zahlen eine große Abweichung besteht. Wenn Sie diese Variation in einem Diagramm grafisch darstellen, erhalten Sie etwas Ähnliches wie das oben gezeigte Diagramm. Es ist eine hyperbolische Kurve.
Schritt 1: Sammeln Sie die benötigten Teile
1. Jeder Standard-LDR (Bild angegeben)
2. Jeder Allzweck-Operationsverstärker (741/358)
3. 100k Widerstand
4. 10k Potentiometer
5. männliche Header
6. Multimeter und Beadboard zum Testen
7. Veroboard, Lötkits, Drahtschneider
Schritt 2: Konstruieren Sie die Schaltung
Sammeln Sie Komponenten und bauen Sie die Schaltung auf einem Steckbrett für erste Tests und Schwellenkalibrierung auf.
Nehmen Sie ein Multimeter und stellen Sie es auf Volt ein und legen Sie Sonden an Pin 1 (Ausgang) des Operationsverstärkers an.
Wenden Sie Licht auf den LDR an (Sonnenlicht oder Taschenlampe oder irgendetwas) und beobachten Sie die Ausgabe an Pin 1.
Wenn Licht auf LDR fällt, sinkt der Widerstand und die Spannung darüber. Daher wird die Spannung am invertierenden Pin (LDR-Teiler) nach dem eingestellten Schwellenwert (durch Potentiometer) geringer als der nicht invertierende Pin (Pot) und der Ausgang wird hoch, wie gezeigt per Multimeter. Wenn die Lichtintensität abnimmt, steigt der Widerstand und dann wird die Spannung am invertierenden Pin (LDR-Teiler) größer als am nicht invertierenden Pin (Poti) und der Ausgang wird niedrig, wie vom Multimeter angezeigt.
Somit können diese hohen oder niedrigen digitalen Werte von jedem Mikrocontroller oder jeder Logikschaltung zur weiteren Analyse verwendet werden.
Beachten Sie, dass die LED am Ausgang nicht für die Ausgabebeobachtung verwendet wird, da das Licht der LED die LDR-Messwerte stören könnte. Verwenden Sie dazu ein Multimeter.
Natürlich können Sie die analoge LDR-Spannung nehmen und einen groben Wert für LUX messen.
Ein kleines Beispiel auf der entsprechenden Platine ist auch hier gegeben. Schaltung mit Fritzing gezeichnet.
Schritt 3: Schaltung auf einem Veroboard/Perfboard erstellen
Löten Sie sie nach erfolgreichem Testen auf einem kleinen Stück Verboard. Diese Art von einfacher Schaltung repariert sehr wenig Strom und es gibt keine zwingenden Anforderungen an die Stromversorgung. Aber Sie können natürlich einige Entkopplungskondensatoren für die Stromversorgung einsetzen, um eine bessere Leistung zu erzielen. Montieren Sie den LDR sorgfältig, damit das Licht auf die freiliegende Oberfläche fallen kann. Verwenden Sie die erforderlichen Stiftleisten für die Stromversorgung und die Ausgangsstifte.
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