ESP32 är en kraftfull mikrokontroller utrustad med funktioner för IoT. ESP32 med LDR kan mäta ljusintensitet och trigga svar enligt det. Med hjälp av ESP32 och en LDR kan vi skapa ett fjärrljusavkänningsbaserat projekt och designa en mängd innovativa IoT-lösningar för olika industrier och applikationer.
I den här guiden kommer grunderna i LDR och dess applikationer med ESP32 att täckas.
1: Introduktion till LDR-sensor
2: Tillämpningar av LDR med ESP32
3: Gränssnitt LDR med ESP32 med Arduino IDE
1: Introduktion till LDR-sensor
A L rätt D beroende R esistor (LDR) är en typ av motstånd som ändrar sin resistans baserat på ljusintensiteten den utsätts för. I mörker är dess motstånd mycket högt, medan dess motstånd är mycket lågt i starkt ljus. Denna förändring i motstånd gör den bäst för ljusavkänningsprojekt.
De analoga ESP32-stiften omvandlar de inkommande spänningarna till ett heltal mellan 0 och 4095. Detta heltalsvärde mappas mot den analoga inspänningen från 0V till 3,3V som som standard är ADC-referensspänningen i ESP32. Detta värde läses med Arduino analogRead() funktion från LDR.
Läs artikeln för ytterligare detaljerad guide och ADC-pinout för ESP32 ESP32 ADC – Läs analoga värden med Arduino IDE .
ESP32 har en inbyggd analog-till-digital-omvandlare (ADC) som kan mäta spänningen över LDR och omvandla den till en digital signal som kan bearbetas av mikrokontrollern. Med hjälp av denna signal bestämmer ESP32 resistansen för LDR, som är proportionell mot ljusintensiteten.
Här kommer vi att använda ESP32 ADC kanal 1-stiften.
Fotoner eller ljuspartiklar spelar en avgörande roll i driften av LDR. När ljus faller på ytan av en LDR absorberas fotoner av materialet, som sedan frigör elektroner i materialet. Antalet fria elektroner är direkt proportionellt mot ljusets intensitet, och ju fler elektroner som frigörs, desto lägre blir resistansen för LDR.
2: Tillämpningar av LDR med ESP32
Följande är listan över några IoT-baserade applikationer av LDR med ESP32:
-
- Ljusaktiverad strömbrytare
- Ljusnivåindikator
- Nattläge i enheter
- Ljusbaserade säkerhetssystem
- Smarta belysningssystem
- Ljuskänsliga säkerhetssystem
- Växtövervakning
- Energieffektiv belysning
- Automatiserade persienner
3: Gränssnitt LDR med ESP32 med Arduino IDE
För att använda en LDR med ESP32 måste vi ansluta LDR med en ESP32 ADC-kanalstift. Efter det behövs Arduino-kod som läser analoga värden från LDR-utgångsstiftet. För att designa denna krets behöver vi LDR, ett motstånd och ESP32-kortet.
LDR och resistor är seriekopplade, med LDR ansluten till analog kanal 1 ingångsstift på ESP32. En lysdiod kommer att läggas till kretsen som kan testa att LDR fungerar.
3.1: Schematisk
Kretsschemat för gränssnitt mellan LDR och ESP32 är ganska enkelt. Vi måste ansluta LDR och ett motstånd i en spänningsdelarkonfiguration och ansluta spänningsdelarens utgång till ADC-stiftet (Analog to Digital Converter) på ESP32. ADC kanal 1 stift D34 används som en analog ingång för ESP32.
Följande bild är schemat för ESP32 med LDR-sensor.
3.2: Kod
När kretsen väl har ställts in är nästa steg att skriva koden för ESP32. Koden kommer att läsa den analoga ingången från LDR och använda den för att styra en LED eller annan enhet baserat på olika ljusnivåer.
int LDR_Val = 0 ; /* Variabel för att lagra fotoresistorvärde */int sensor = 3. 4 ; /* Analog ingång för fotoresistor */
int led = 25 ; /* LED-utgång Pin */
ogiltig installation ( ) {
Serial.begin ( 9600 ) ; /* Baudhastighet för seriell kommunikation */
pinMode ( led, OUTPUT ) ; /* LED-stift uppsättning som produktion */
}
tom slinga ( ) {
LDR_Val = analogRead ( sensor ) ; /* Analog läsa LDR-värde */
Serial.print ( 'LDR-utgångsvärde: ' ) ;
Serial.println ( LDR_Val ) ; /* Visa LDR-utgångsvärde på seriell monitor */
om ( LDR_Val > 100 ) { /* Om ljusintensiteten är HÖG */
Serial.println ( ' Hög intensitet ' ) ;
digitalWrite ( led, LÅG ) ; /* LED förblir AV */
}
annan {
/* Annan om Ljusintensiteten är LÅG LED kommer att förbli PÅ */
Serial.println ( 'Låg intensitet ' ) ;
digitalWrite ( led, HÖG ) ; /* LED Slå PÅ LDR-värdet är mindre än 100 */
}
dröjsmål ( 1000 ) ; /* Läser värde efter varje 1 sek */
}
I ovanstående kod använder vi en LDR med ESP32 som kommer att styra LED med den analoga ingången som kommer från LDR.
De tre första kodraderna deklarerar variabler för att lagra fotoresistorvärde , den analog stift för fotomotståndet och LED utgångsstift.
I den uppstart() funktion initieras den seriella kommunikationen med en baudhastighet på 9600 och LED-stift D25 sätts som utgång.
I den slinga() funktionen läses fotoresistorvärdet med funktionen analogRead(), som lagras i LDR_Val variabel. Fotoresistorvärdet visas sedan på den seriella monitorn med hjälp av Serial.println()-funktionen.
En om annat statement används för att styra lysdioden baserat på ljusintensiteten som detekteras av fotoresistorn. Om fotoresistorvärdet är större än 100 betyder det att ljusintensiteten är HÖG och att lysdioden förblir AV. Men om fotoresistorvärdet är mindre än eller lika med 100, betyder det att ljusintensiteten är LÅG och LED-lampan tänds.
Slutligen väntar programmet i 1 sekund med funktionen delay() innan det läser fotoresistorvärdet igen. Denna cykel upprepas i oändlighet, vilket gör att lysdioden slås PÅ och AV baserat på ljusintensiteten som detekteras av fotoresistorn.
3.3: Utgång under svagt ljus
Ljusintensiteten är mindre än 100 så lysdioden förblir PÅ.
3.4: Utdata under starkt ljus
När ljusintensiteten ökar kommer LDR-värdet att öka och LDR-resistansen minskar så att LED släcks.
Slutsats
LDR kan anslutas till ESP32 med hjälp av ADC-kanal 1-stiftet. LDR-utgången kan styra ljusavkänning i olika applikationer. Med sin låga kostnad och kompakta storlek gör ESP32 och LDR ett attraktivt val för IoT-projekt som kräver ljusavkänningskapacitet. Använder Arduino analogRead() funktion kan vi läsa värden från LDR.