Emparelhando um resistor dependente de luz (LDR) com um Arduino Uno

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Esteja você construindo um robô ou configurando um monitor, inicie seu projeto observando a luz ambiente no seu espaço de trabalho. Essa leitura pode levar você a ajustar o brilho de um relógio ou outro monitor ou até a configurar uma luz noturna automática que detecta uma sala escura. Os resistores dependentes de luz (LDRs) são a chave para a construção de iluminação automatizada. Os LDRs são úteis e baratos, tornando-os uma excelente opção se você deseja experimentar sem gastar muito. Emparelharemos um LDR com uma placa Arduino Uno para demonstrar como eles operam juntos.

Demonstração Rápida de Entrada LDR

Resistor dependente de luz Arduino - Diagrama da fiação

Diagrama Fritzing: Jeremy S. Cook

Primeiro, aqui está uma demonstração rápida de como usar um LDR:

  • Conecte o circuito mostrado no diagrama acima usando um Arduino Uno (ou adapte-o a qualquer placa de desenvolvimento com uma entrada analógica). O resistor fixo usado aqui é de dois quilos, mas resistores superiores ou inferiores podem funcionar melhor em sua situação.
  • Depois de concluir o circuito, abra Exemplos> Noções básicas> AnalogReadSerial no Arduino IDE e carregue-o no seu Uno.
  • Quando você abre o monitor serial a 9600 bauds, vê um fluxo constante de números de 0 a 1023 (indicando um valor de tensão de 0-5V escalado para um intervalo de 0 a 1023) fluindo pela janela do console.

O que está acontecendo aqui?

Você pode se perguntar por que não consegue conectar o LDR diretamente do pino de + 5V ao pino A0. Embora a resistência do LDR mude, você não possui um divisor de tensão nesta configuração. Seja a resistência relativamente alta ou baixa, tudo é “visto” no componente LDR, fixando A0 em + 5V. Quando você adiciona o resistor ao terra, ele forma um divisor de tensão. Agora o LDR deve “espalhar” a tensão pelos dois resistores em série, e A0 detecta o valor médio.

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A equação em ação aqui é:Resistor dependente de luz Arduino - Equação do divisor de tensão

Para ver o que acontece sem um divisor de tensão, puxe o pino de aterramento para fora da placa de circuito temporariamente. Você verá o número do monitor serial subir para 1023, indicando que o potencial total de 5V está definido nesse pino.

Ajustar a iluminação com base nos dados

Resistor dependente de luz Arduino - Diagrama de fiação para LDR e LED

Diagrama Fritzing: Jeremy S. Cook

O resistor à esquerda é de 2 kilohms e o resistor à direita é de 220 ohms.

A maneira mais fácil de medir a tensão é usar um multímetro. A mágica do Arduino e de outras placas de desenvolvimento é que você pode programá-las para reagir automaticamente às mudanças nas condições. Por exemplo, seu LDR e Arduino podem ajustar a intensidade de um LED em resposta à iluminação ambiente na sala. Você pode criar este dispositivo em algumas etapas:

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  • Adicione um LED e um resistor, como mostrado no diagrama acima. Adicione um resistor de 220 ohm para limitar a saída de corrente:
Resistor dependente de luz Arduino - LDR e LED conectados ao Arduino

Imagem: Jeremy S. Cook

  • Verifique sua funcionalidade com o esboço de exemplo Examples> Basics> Blink, alterando LED_BUILTIN para 3 nos três locais onde a luz pisca.
  • Você pode alterar a intensidade percebida do LED pulsando muito rapidamente e alterando quanto tempo permanece cada vez que pisca – uma técnica chamada modulação por largura de pulso ou PWM.
  • Carregue o código encontrado aqui, uma combinação do esboço de exemplo AnalogReadSerial usado anteriormente e outro esboço de exemplo chamado Desvanecimento, localizado no menu suspenso Analógico. O código usa a função “map” para unir as coisas, escalando o valor de entrada do sensor 0-1023 LDR para 0-255 para saída PWM.

Dependendo da quantidade de luz que o LDR vê (e, portanto, da tensão em A0), o LED acenderá ou diminuirá conforme necessário. O emparelhamento do LDR com um Arduino Uno ajuda a garantir que o LED não brilhe demais para o ambiente. Esta aplicação é apenas um exemplo de como usar esses sensores baratos em sua oficina.

Jeremy S. Cook é um engenheiro que trabalhou na automação de fabricação e escreve para uma variedade de publicações técnicas. Zach Wendt é um engenheiro mecânico com experiência em desenvolvimento de produtos para consumidores. Ele trabalha para a Arrow Electronics, um dos principais fornecedores de produtos Arduino.

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