اندازه گیری شدت نور ( لوکس متر ) با آردوینو

به نام خدا

اندازه گیری شدت نور ( لوکس متر ) با آردوینو

در این پروژه میخواهیم یک شدت سنج نور با استفاده از فتوسل ( LDR ) و برد آردوینو UNO درست کنیم .

فوتوسل یک قطعه پرکاربرد در تجهیزات مختلف میباشد . به عنوان مثال برای خاموش و روشن کردن خوکار لامپ های داخل ساختمان یا لامپ های شهری استفاده میشود به طوری که با کم شدن شدت نور محیط ( تاریک شدن هوا ) لامپ های شهری روشن میشوند یا برای ساخت تاکومتر یا همان سرعت سنج پره موتور ها ، عملکرد این وسیله به طوری است که هر موقع پره از جلوی فوتوسل رد میشود نور رسیده به آن کاهش می یابد و مقاومت ان افزایش یافته و ولتاژ رسیده به پردازنده کم میشود و یک واحد میشمارد . از فوتوسل در ساخت لوکس متر که یک وسیله برای اندازه گیری شدت نور است نیز استفاده میشود که موضوع همین پروژه است .

فوتوسل یک مقاومت متغیر حساس به نور است ، یعنی مقاومت آن با تغییر شدت نور تغییر میکند . طبق نمودار پایین میتوان گفت که با کاهش شدت روشنایی ، مقاومت فوتوسل افزایش می یابد و با افزایش شدت روشنایی ، مقاومت فوتوسل کاهش می یابد .

قطعات مورد نیاز :

• برد آردوینو
• ۸ عدد LED
• مقاومت ۲۲۰ اهم
• مقاومت ۱۰ کیلو اهم
• فوتوسل

مدار پروزه ما به صورت زیر است .

از آنجایی که فوتوسل یک مقاومت متغیر است پس توسط آن ولتاژ تغییر میکند . پس ما برای با یک ولتاژ متغیر آنالوگ سر و کار داریم که باید آن را بخوانیم . به همین منظور باید از واحد مبدل آنالوگ به دیجیتال یا همان ADC آردوینو استفاده کنیم . همانطور که در شکل بالا میبینید ما فوتوسل را به پین شماره صفر قسمت ADC آردوینو یعنی پین A0 وصل کرده ایم . یک ولتاژ بین ۰ تا ۵ ولت به پین A0 میرسد که ADC آردوینو آن را به یک عدد بین ۰ تا ۱۰۲۳ تبدیل میکند .

همان طور که در شکل بالا میبینید LED ها به پین های دیجیتال آردوینو وصل شدند و توسط یک مقاومت ۲۲۰ اهم برای جریان کشی آن ها را محدود کرده ایم . این LED ها با توجه به میزان ولتاژ خوانده شده از ADC روشن میشوند .

برای دانلود کد های برنامه بر روی لینک زیر کلیک کنید .

عملکرد برنامه :

ابتدا پین های دیجیتال آردوینو را که به led ها وصل میشوند را به عنوان خروجی تعریف کرده ایم . و تعریف متغیر را برای پین شماره ۰ مبدل آنالوگ به دیجیتال ، متغیر i برای شمارش و light برای ریختن عدد خوانده شده از adc انجام داده ایم .

int led[10] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11};
int adjust = 0;
int Light, i;

در این قسمت تمام پین هایی که برای LED ها استفاده کرده ایم را به عنوان خروجی تعریف میکنیم .

void setup()
{
for (i=0;i<10; i++)
pinMode(led[i], OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

شروع حلقه اصلی برنامه . در این حلقه ابتدا ولتاژ را از پین شماره ۰ قسمت مبدل آنالوگ به دیجیتال میخوانیم . در خط بعدی این مقدار خوانده شده را در سریال مانیتور نرم افزار آردوینو نمایش میدهیم . در خط بعدی مقدار خوانده شده را تقسیم بر ۵۰ می کنیم ( برای راحتی کار برای روشن کردن LED ها ) و سپس این عدد را نیز در سریال مانیتور نرم افزار آردوینو نمایش میدهیم .

void loop()
{
Light = analogRead(adjust);
Serial.println(Light);
Light = Light / 50;
Serial.println(Light);

در حلقه شرطی زیر گفته ایم که اگر متغیر Light صفر بود تمام led ها خاموش شوند در غیر این صورت اگر مثلا متغیر Light برابر با ۵ بود ، ۵ تا LED اول روشن شوند و بقیه خاموش شوند .

if (Light == 0)
{
for(i = 0; i < 10; i++)
{
digitalWrite(led[i], LOW);
}
}

else
{
for(i = 0; i < Light; i++)
{
digitalWrite(led[i], HIGH);
}

for(i = i; i < 10; i++)
{
digitalWrite(led[i], LOW);
}
}
delay(100);

}

 پایان