ESP32 je výkonný mikrokontrolér vybavený funkciami pre IoT. ESP32 s LDR dokáže merať intenzitu svetla a podľa nej spúšťať odozvu. Pomocou ESP32 a LDR môžeme vytvoriť projekt založený na diaľkovom snímaní svetla a navrhnúť množstvo inovatívnych riešení internetu vecí pre rôzne odvetvia a aplikácie.
V tejto príručke sa budú venovať základom LDR a jej aplikáciám s ESP32.
3: Prepojenie LDR s ESP32 pomocou Arduino IDE
1: Úvod do snímača LDR
A L svetlo D závislý R Ezistor (LDR) je typ odporu, ktorý mení svoj odpor na základe intenzity svetla, ktorému je vystavený. V tme je jeho odpor veľmi vysoký, zatiaľ čo pri jasnom svetle je jeho odpor veľmi nízky. Táto zmena odporu robí to najlepšie pre projekty snímania svetla.
Analógové kolíky ESP32 konvertujú prichádzajúce napätia na celé číslo medzi 0 a 4095. Táto celočíselná hodnota je mapovaná voči analógovému vstupnému napätiu od 0 V do 3,3 V, čo je štandardne referenčné napätie ADC v ESP32. Táto hodnota sa číta pomocou Arduina analogRead() funkcia od LDR.
Pre ďalší podrobný návod a ADC pinout ESP32 si prečítajte článok ESP32 ADC – Čítanie analógových hodnôt pomocou Arduino IDE .
ESP32 má vstavaný analógovo-digitálny prevodník (ADC), ktorý dokáže merať napätie na LDR a konvertovať ho na digitálny signál, ktorý môže spracovať mikrokontrolér. Pomocou tohto signálu ESP32 určuje odpor LDR, ktorý je úmerný intenzite svetla.
Tu budeme používať kolíky kanála 1 ESP32 ADC.
Fotóny alebo svetelné častice hrajú kľúčovú úlohu pri prevádzke LDR. Keď svetlo dopadá na povrch LDR, fotóny sú absorbované materiálom, ktorý potom uvoľňuje elektróny v materiáli. Počet voľných elektrónov je priamo úmerný intenzite svetla a čím viac elektrónov sa uvoľní, tým nižší je odpor LDR.
2: Aplikácie LDR s ESP32
Nasleduje zoznam niektorých aplikácií LDR založených na IoT s ESP32:
-
- Svetlo aktivovaný spínač
- Indikátor úrovne osvetlenia
- Nočný režim v zariadeniach
- Svetelné bezpečnostné systémy
- Inteligentné osvetľovacie systémy
- Bezpečnostné systémy citlivé na svetlo
- Monitorovanie rastlín
- Energeticky úsporné osvetlenie
- Automatické okenné rolety
3: Prepojenie LDR s ESP32 pomocou Arduino IDE
Ak chcete použiť LDR s ESP32, musíme pripojiť LDR s kanálovým kolíkom ESP32 ADC. Potom je potrebný kód Arduino, ktorý načíta analógové hodnoty z výstupného kolíka LDR. Na návrh tohto obvodu potrebujeme LDR, rezistor a dosku ESP32.
LDR a rezistor sú zapojené do série, pričom LDR je pripojený k analógový kanál 1 vstupný kolík ESP32. Do obvodu sa pridá LED dióda, ktorá dokáže otestovať fungovanie LDR.
3.1: Schéma
Schéma zapojenia pre prepojenie LDR s ESP32 je pomerne jednoduchá. Musíme pripojiť LDR a rezistor v konfigurácii deliča napätia a pripojiť výstup deliča napätia ku kolíku ADC (Analog to Digital Converter) ESP32. ADC kanál 1 pin D34 sa používa ako analógový vstup pre ESP32.
Nasledujúci obrázok je schéma ESP32 so snímačom LDR.
3.2: Kód
Po nastavení obvodu je ďalším krokom napísanie kódu pre ESP32. Kód načíta analógový vstup z LDR a použije ho na ovládanie LED alebo iného zariadenia na základe rôznych úrovní osvetlenia.
int LDR_Val = 0 ; /* Premenná na uloženie hodnoty fotorezistora */int senzor = 3. 4 ; /* Analógový vstup pre fotorezistor */
int viedol = 25 ; /* Výstupný kolík LED */
neplatné nastavenie ( ) {
Serial.začať ( 9600 ) ; /* Prenosová rýchlosť pre sériová komunikácia */
pinMode ( led, VÝSTUP ) ; /* LED pin nastaviť ako výkon */
}
prázdna slučka ( ) {
LDR_Val = analogRead ( senzor ) ; /* Analógové čítať hodnota LDR */
Sériová.tlač ( 'Výstupná hodnota LDR: ' ) ;
Serial.println ( LDR_Val ) ; /* Zobrazte výstup LDR Val na sériovom monitore */
ak ( LDR_Val > 100 ) { /* Ak je intenzita svetla VYSOKÁ */
Serial.println ( ' Vysoká intenzita ' ) ;
digitalWrite ( led, NÍZKA ) ; /* LED zostane vypnutá */
}
inak {
/* Inak ak Intenzita svetla je NÍZKA LED zostane svietiť */
Serial.println ( 'NÍZKA intenzita' ) ;
digitalWrite ( vedený, VYSOKÝ ) ; /* LED Turn ON Hodnota LDR je menej než 100 */
}
meškanie ( 1000 ) ; /* Číta hodnotu po každom 1 sek */
}
Vo vyššie uvedenom kóde používame LDR s ESP32, ktorý bude ovládať LED pomocou analógového vstupu prichádzajúceho z LDR.
Prvé tri riadky kódu deklarujú premenné na uloženie hodnota fotorezistora , analógový kolík pre fotorezistor a LED výstupný kolík.
V nastaviť() sériová komunikácia je iniciovaná s prenosovou rýchlosťou 9600 a LED pin D25 je nastavený ako výstup.
V slučka() hodnota fotorezistora sa načíta pomocou funkcie analogRead(), ktorá je uložená v LDR_Val premenlivý. Hodnota fotorezistora sa potom zobrazí na sériovom monitore pomocou funkcie Serial.println().
An ak-inak vyhlásenie sa používa na ovládanie LED na základe intenzity svetla detekovanej fotorezistorom. Ak je hodnota fotorezistora väčšia ako 100, znamená to, že intenzita svetla je VYSOKÁ a LED zostane VYPNUTÁ. Ak je však hodnota fotorezistora menšia alebo rovná 100, znamená to, že intenzita svetla je NÍZKA a LED sa rozsvieti.
Nakoniec program počká 1 sekundu pomocou funkcie delay() a potom znova načíta hodnotu fotorezistora. Tento cyklus sa opakuje donekonečna, pričom sa LED dióda zapína a vypína na základe intenzity svetla detekovanej fotorezistorom.
3.3: Výstup pri tlmenom svetle
Intenzita svetla je menšia ako 100, takže LED zostane zapnutá.
3.4: Výstup pri jasnom svetle
Keď sa intenzita svetla zvýši, hodnota LDR sa zvýši a odpor LDR sa zníži, takže LED zhasne.
Záver
LDR môže byť prepojený s ESP32 pomocou ADC kanála 1 pin. Výstup LDR môže ovládať snímanie svetla v rôznych aplikáciách. Vďaka nízkej cene a kompaktnej veľkosti sú ESP32 a LDR atraktívnou voľbou pre projekty internetu vecí, ktoré vyžadujú schopnosti snímania svetla. Používanie Arduina analogRead() funkcie môžeme čítať hodnoty z LDR.