אלקטרוניקה ומחשבים – יצחק, ברקת ושוהם כהן אתר מגמת אלקטרוניקה ומחשבים
LDR – נגד רגיש לאור
תוכן עניינים
- 1 LDR – נגד רגיש לאור
- 1.1 הקדמה: מזה LDR?
- 1.2 למה צריך את ה-LDR?
- 1.3 מאפיינים עיקריים:
- 1.4 אופיין LDR:
- 1.5
- 1.6
- 1.7 חיבור LDR לארדואינו בצורה אנלוגית
- 1.8 החומרים הדרושים:
- 1.9 אופן החיבור:
- 1.10 איור חיבור ה-LDR לארדואינו:
- 1.11
- 1.12 איך קוראים את הערך מה-LDR?
- 1.13 קטע קוד לקריאת הערך והדפסתו בתקשורת טורית
- 1.14 תוצאה שנראה במסך הסיריאלי (תקשורת טורית):
- 1.15 חיבור LDR לארדואינו בצורה דיגיטאלית
- 1.16 החומרים הדרושים:
- 1.17 אופן החיבור:
- 1.18 איור חיבור ה-LDR לארדואינו:
- 1.19
- 1.20 קוד לקריאת הערך הדיגיטלי והדפסתו בתקשורת טורית
מדריך מפורט לשימוש בLDR – נגד רגיש לאור הפועל באמצעות מיקרו-בקר ארדואינו אונו, במדריך שלפניכם ניתן למצוא פירוט בשפה פשוטה:
1. מהו LDR ?
2. מהם השימושים בLDR?
3. כיצד ניתן לחבר את הLDR באופן אנלוגי ובאופן דיגיטאלי לארדואינו אונו.
4. קודי הפעלה לדוגמא.
הפוסט מומלץ לכל תלמיד, סטודנט, מורה או מרצה בתחום ה- Arduino ובתחום הנחיית הפרויקטים.
הקדמה: מזה LDR?
LDR זה ראשי תיבות של Light Dependent Resistor. בעברית זה אומר "נגד תלוי אור".
LDR הוא חלק אלקטרוני שנראה כמו נגד רגיל, אבל ההתנגדות שלו (כמה קשה לחשמל לעבור דרכו) משתנה בהתאם לכמות האור שפוגעת בו.
ככל שיש יותר אור על ה-LDR, כך ההתנגדות שלו יורדת והוא נהיה מוליך יותר לחשמל.
כשיש חושך מוחלט, ההתנגדות של ה-LDR עולה מאוד והוא נהיה בולם לחשמל.
למה צריך את ה-LDR?
אפשר להשתמש ב-LDR כדי לגלות אם יש אור במקום מסוים. למשל, אפשר לחבר אותו לארדואינו וכך הארדואינו יכול "לראות" אם יש אור או חושך.
מאפיינים עיקריים:
עקרון פעולה: שינוי ההתנגדות בהתאם לעוצמת האור הפוגע ברכיב. ככל שיש יותר אור, ההתנגדות יורדת.
טווח מדידה: בדרך כלל בין כמה עשרות אוהם בחושך לכ-1M אוהם באור בהיר
מתח הפעלה: בדרך כלל 5V עד 24V
זרם: עשרות מילי-אמפר.
זמן תגובה: בין 10 ל-30 מילי-שניות.
רגישות: משתנה בין דגמים, בדרך כלל גבוהה יחסית.
אורך חיים: 100,000 שעות ומעלה.
טמפרטורת הפעלה: 40°C- עד +80°C לרוב.
מחיר: בין כמה שקלים לעשרות שקלים, תלוי בדגם.
זמינות: נפוץ מאוד, ניתן להשיג בקלות בחנויות רכיבים ובאינטרנט.
אופיין LDR:
מסקנות מהאופיין:
חושך: התנגדות הגבוה ביותר שהיא 1MΩ.
אור: יורד ערך התנגדות LDR ל200Ω בערך.
חיבור LDR לארדואינו בצורה אנלוגית
החומרים הדרושים:
1 מתמר LDR
1 ארדואינו אונו
1 נגד של 10KΩ
אופן החיבור:
1. חבר רגל אחת של ה-LDR לפין A0 בארדואינו.
2. חבר את הרגל השנייה של ה-LDR לצד אחד של הנגד.
3. חבר את הצד השני של הנגד ל-GND של הארדואינו.
4. חבר את ה-GND של הארדואינו למינוס (-) של הספק.
איור חיבור ה-LDR לארדואינו:
איך קוראים את הערך מה-LDR?
הארדואינו יכול למדוד מתח חשמלי שנע בין 0 ל-5 וולט.
הוא ממיר את המתח לערך מספרי בין 0 ל-1023.
ככל שהמתח גבוה יותר, כך הערך המספרי גבוה יותר.
לדוגמה:
1. אם המתח הוא 0 וולט, הערך שיקרא הארדואינו יהיה 0.
2. אם המתח הוא 2.5 וולט, הערך יהיה באמצע – 512.
3. אם המתח הוא 5 וולט, הערך המרבי יהיה 1023.
אז ככל שיהיה יותר אור על ה-LDR, כך ההתנגדות שלו תרד והמתח יעלה, ולכן הערך שנקרא מהארדואינו יהיה גבוה יותר וכאן ניתן להבין, בחושך הערך יהיה נמוך יותר.
קטע קוד לקריאת הערך והדפסתו בתקשורת טורית
int ldrValue; // הגדרת נעלם מסוג שלם
void setup()
{
Serial.begin(9600); // פותח תקשורת סיריאלית
}
void loop()
{
ldrValue = analogRead(A0); // קורא את ערך הנגד רגיש לאור
Serial.println(ldrValue); // מדפיס את הערך בתקשורת טורית
delay(500); // עיכוב של חצי שנייה
}
תוצאה שנראה במסך הסיריאלי (תקשורת טורית):
חיבור LDR לארדואינו בצורה דיגיטאלית
החומרים הדרושים:
1 מתמר LDR
1 לוח ארדואינו אונו
1 נגד של 10KΩ
אופן החיבור:
1. חבר רגל אחת של הנגד לפין 5V ואת הרגל השנייה לנגד רגיש לאור
2. חבר את הרגל השנייה של נגד רגיש לאור לפין GND
3. חבר את החיבור בין נגד רגיש לאור לנגד ללוח ארדואינו באיזה רגל דיגיטאלית שתחבר (לדוגמא רגל 8).
איור חיבור ה-LDR לארדואינו:
הסבר:
חיברנו את נגד הLDR בטור עם נגד אשר שוקל 10k וכך אנו מקבלים ע"י כלל מחלק מתח את המתח חשמלי יחסי לרמת האור.
כאשר יש חושך – התנגדות גבוהה בנגד LDR.
כאשר יש אור – התנגדות נמוכה בנגד LDR.
נוסחאות כלל מחלק מתח:
כאשר יש אור:
כאשר יש חושך:
סיכום:
קוד לקריאת הערך הדיגיטלי והדפסתו בתקשורת טורית
בקטע הקוד בLDR מחובר לרגל מספר 8, אפשר לחבר אותו לאיזה רגל דיגיטאלית שרוצים אך צריך לשנות את בתוכנה בהתאם.
int LDR;
void setup()
{
pinMode(8,INPUT); // מגדיר פין 8 כקלט
Serial.begin(9600); // פותח תקשורת סיריאלית
}
void loop()
{
LDR = digitalRead(8); // קורא את מצב נגד רגיש לאור
if (LDR == 1) // אם יש אור
{
Serial.println("יש אור");
}
if (LDR == 0) // אם יש חושך
{
Serial.println("יש חושך");
}
}
