Эксперимент 12. Люксметр

Люксметр (от лат. lux — «свет» и др.-греч. μετρέω «измеряю») — прибор для измерения освещённости, один из видов фотометров. В состав люксметра обязательно входит фоточувствительный элемент, например, изученный нами, фоторезистор. Построим простой люксметр на базе фоторезистора. Настоящий люксметр показывает результаты измерения в люксах, но в нашем эксперименте мы ограничимся условными единицами — результатом преобразования АЦП, которое и будем выводить в терминал пользователю.

Схема эксперимента

Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента

Схема представляет собой обычный резисторный делитель напряжения, который мы рассматривали ранее. В верхнем плече делителя находится фоторезистор, а в нижнем постоянный резистор на 10 кОм. Когда фоторезистор находится в темноте он обладает большим сопротивлением, и ток через него маленький. Поэтому напряжение на средней точке делителя маленькое. Когда освещенность фоторезистора увеличивается, его сопротивление уменьшается, а ток через него растет. Фоторезистор «подтягивает» среднюю точку к напряжению питания и напряжение на средней точке увеличивается. Напряжение средней точки делителя мы измеряем с помощью АЦП.

Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента

Программный код эксперимента

Exp12
  1. const int NbrLEDs = 5;
  2. const int ledPins[] = {2, 3, 4, 5, 6};//массив с номерами пинов контроллера
  3. const int photocellPin = A0;
  4. int sensorValue = 0;
  5. int ledLevel = 0;
  6.  
  7. void setup() {
  8. //настраиваем пины контроллера на вывод сигнала с помощью цикла
  9. for (int led = 0; led < NbrLEDs; led++) {
  10. pinMode(ledPins[led], OUTPUT);
  11. }
  12. }
  13.  
  14. void loop() {
  15. sensorValue = analogRead(photocellPin);
  16. ledLevel = map(sensorValue, 300, 1023, 0, NbrLEDs);
  17. for (int led = 0; led < NbrLEDs; led++) {
  18. if (led < ledLevel ) {
  19. digitalWrite(ledPins[led], HIGH); // turn on pins less than the level
  20. }
  21. else {
  22. digitalWrite(ledPins[led],LOW); // turn off pins higher than
  23. }
  24. }
  25. }

В программе используем массив для хранения номеров пинов контроллера к которым подключены светодиоды. Считываем значение сигнала и с помощью оператора map преобразуем в количество светодиодов которые будем зажигать в цикле.

Дополнительное задание

  • Попробуйте увеличить количество светодиодов.
  • Поменяйте фоторезистор на переменный резистор.