Arduino教程之 -- 感光灯

这个项目中将介绍一个新元件——光敏电阻。从名字可以看出，这个器件是依赖光作用的。在黑暗的环境中，光敏电阻具有非常高阻值的电阻。光线越强，电阻值反而越低。通过读取这个电阻值，就可以检查光线的亮暗了。我们这里选用的是光敏二极管，光敏二极管其实就是光敏电阻中的一种，只是它还具有正负极性。
我们这次做的这个非常好玩，叫做感光灯。它能随着光线明暗而选择是否亮灯。这个光感灯非常适合用做夜晚使用的小夜灯。晚上睡觉的时候，家中灯关掉后，感光灯感觉到周围环境变暗了，就自动亮起。到了白天，天亮后，感光灯就又恢复到关闭的状态了。

所需材料

• 1×  5mm LED灯




• 1×  220欧电阻




• 1×  10k电阻




• 1×  光敏二极管




• 1×  手电筒（可选）

STEP 1： 硬件连接
LED灯还是和以往一样的接法。而光敏二极管是有正负极的，和LED一样，也是遵循长脚（+），短脚（-）的原则。还需注意的与光敏二极管相连的电阻是10k，而不是220Ω。

STEP 2：输入代码
完成硬件连接后，打开Arduino IDE,输入下面这段代码。

1. int LED = 13;                     //设置LED灯为数字引脚13
   




2. int val = 0;                      //设置模拟引脚0读取光敏二极管的电压值
   




3. 
   




4. void setup(){
   




5.       pinMode(LED,OUTPUT);         // LED为输出模式
   




6.       Serial.begin(9600);        // 串口波特率设置为9600
   




7. }
   




8. 
   

   通常单片机的应用程序是用C51语言或汇编语言来编写，这里向大家介绍一种新方法：用PLC的梯形图语言来设计单片机应用程序，然后通过将梯形图程序（后缀为.PMW）转换成单片机可执行的代码（后缀为.hex），再烧录到单片机内。这种方法为没有汇编语言或C51计算机语言编程基础的，懂得继电器-接触器控制原理的一线人员，提供了一条新途径，可以通过梯形图编程平台所提供的应用功能学习和应用单片机控制技术。目前该方法的缺点是转换软件支持的梯形图编程指令较少，但能满足一些实际使用。




9. void loop(){
   




10.       val = analogRead(0);         // 读取电压值0~1023
    




11.       Serial.println(val);         // 串口查看电压值的变化
    




12.       if(val<1000){                // 一旦小于设定的值，LED灯关闭
    




13.               digitalWrite(LED,LOW);
    




14.       }else{                        // 否则LED亮起
    




15.               digitalWrite(LED,HIGH);
    




16.       }
    




17.       delay(10);                   // 延时10ms
    




18. }
    

复制代码

下载完代码后，LED灯会亮起，这时，你需要拿一个手电筒照你的光敏二极管（用手机后置摄像头的闪光灯应该也可以），这时你会发现LED灯神奇般的自动熄灭。但是，一旦你的手电筒移开，LED灯又再次亮起。


STEP 3：代码回顾
这段代码想必你一定能看的懂了吧？我就简单说一下，可能不明白的地方。

我们之讲LM35温度传感器的时候，也用到了用模拟口读值。强调了，模拟量不需要输入输出模式。这里，也是同样用模拟口用来读取光敏二极管的模拟值。

一旦有光照射，读出的模拟值就会减小，这里设定的上限值是1000。这个值可以按你需要的亮度来选取。选取方法：先把整个装置放在你想让LED关闭的一个环境下，然后打开串口，查看串口显示的值，把这个值替换掉代码中的1000。从串口读值，是调试代码一种很好的方法。


STEP 4：硬件回顾
这里接触了一种新元件——光敏器件。这类器件都是将光信号变成电信号的特殊电子元件。元件内部有特殊的光导材料，外部用塑料或者玻璃封装。光线照射在这类光导材料上时，光敏器件的电阻值就会迅速变小。光敏元件有很多，光敏电阻，光敏二极管，光敏三极管等等。不过原理是差不多的。我们这里选用的是光敏二极管。

光敏二极管其实是光敏电阻中的一种。所谓二极管，就是有正负极的，所以在连线的时候也要注意正负极。

光敏电阻在黑暗的环境中，具有非常高阻值的电阻。光线越强，电阻值反而越低。随着两端电阻值的减小，电压也就相应减小（从模拟口读到的值也就变小，模拟口0~1023的值对应是0~5V的电压值）。

那电压为什么会减小呢？那就要用到我们初中学的物理知识——分压原理。让我们看一个典型的分压电路，看看它是如何工作的。

输入电压Vin（我们这里也就是5V），连在两个电阻上，只测量通过电阻R2的电压Vout，其电压将小于输入电压。计算R2两端的Vout电压公式是：

在我们这里，R1代表的就是10k电阻，R2代表的就是光敏二极管。本来R2在黑暗中，值很大很大，所以Vout也就很大，接近5V。一旦有光线照射的话，R2的值就会迅速减小，所以Vout也就随之减小了，读取的电压值就小。通过上面这个公式可以看出， R1选取不能太小，最好在1k~10k左右，否则比值变化不明显。

来源：http://blog.csdn.net/srock288/article/details/37671867