arduino学习笔记22光控LED实验

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arduino学习笔记22光控LED实验

光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下漂移运动，从而使光敏电阻的阻值迅速下降。

光敏电阻的工作原理基于内光电效应。在半导体光敏材料的两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。在有光照射时，射入的光强，电阻减小，射入的光弱，电阻增大。

下图就是一个光敏电阻




本次实验设计的效果是，当光照正常的时候led灯是灭的，当周围变暗时led灯变亮。

因为光敏电阻受不同光照影响变化很大，所以本次实验的参数是在60W三基色节能灯照射下实验（无日光照射），同样亮度的日光下光敏电阻的阻值会比日光灯下低不少，估计和不同光的波段有关系。不同环境下实验使用的参数不同，大家根据原理进行调整。

实验前先测量一下当前环境下光敏电阻的亮阻值与暗阻值

下图是测出来的LED亮阻值，为9.1KΩ


下图是测出来的LED暗阻值，为32.4KΩ


硬件连接图如下






根据测出来的亮阻9.1KΩ，暗阻32.4欧姆。选定分压电阻为10KΩ。因为当有遮挡物的后，阻值会变大。假设亮阻为10KΩ（对于光敏电阻来说，与测量出来的9.1KΩ差别不大，计算起来更加方便了），分压阻值为10K欧姆。模拟2号口所测量的触发电压为10KΩ分压电阻的，在5V电源供电下，亮与暗转换的触发电压为5×10÷（10+10）=2.5V。当光线越暗，光敏电阻的阻值也就越大，分压两端电压也就越小。所以触发条件就为≤2.5V。（不同光照条件下触发电压不同，请根据实验环境进行调整。）

程序代码如下

1.        int photocellPin = 2;    //定义变量photocellsh=2，为电压读取端口。

2.        int ledPin = 12;   //定义变量ledPin=12，为led电平输出端口

3.        int val = 0;       //定义val变量的起始值

4.         

5.         

6.        void setup() {

7.          pinMode(ledPin, OUTPUT);  //使ledPin为输出模式

8.        }

9.         

10.   void loop() {

11.     val = analogRead(photocellPin);    //从传感器读取值

12.     if(val<=512){      //512=2.5V，想让传感器敏感一些的时候，把数值调高，想让传感器迟钝的时候把数值调低。

13.       digitalWrite(ledPin, HIGH); //当val小于512(2.5V)的时候，led亮。

14.     }

15.     else{

16.       digitalWrite(ledPin, LOW);

17.     }

18.   }

复制代码

实验效果如下