9. Arduino-Projekt: Helligkeitsmessung mit Fotowiderstand (5/13)

Ein Fotowiderstand, auch LDR - Light Dependend Resistor - genannt, ändert seinen Widerstandswert mit dem einfallenden Licht: Je mehr Licht, desto geringer ist der Widerstand.

Hardware

Wird ein Fotowiderstand wie in der vorgeschlagenen Schaltung unten als Spannungsteiler geschaltet, ist die gemessene Spannung am Teiler (U2) umso größer, je mehr Licht auf den Widerstand fällt, d. h. je geringer sein Wert ist (vgl. die Formel):

helligkeit_schaltplan

Der Steckbrettaufbau kann wie folgt aussehen:

helligkeit_bestueckung

Programmierung

Das folgende Programm misst die Rohwerte der Spannung an A1, d. h. Werte im Bereich von 0 - 1023, denn der Arduino Analog-Digital-Wandler, der für die Messung verwendet wird, hat eine Auflösung von 10 Bit in der Standardeinstellung. Wird als Referenzspannung die Versorgungsspannung von 5V verwendet entspricht das einem Wertebereich von 0V - 5V.

Wir müssen uns mit den Rohwerten begnügen, da in den seltesten Fällen ein Lichtmessgerät (Luxmeter o. Ä.) zum Eichen zur Verfügung steht.

/**
 * Helligkeitsmessung mit einem Fotowiderstand
 */

// Pinbezeichnung des analogen Messeingang

const byte lightSensor = A1;

// In der setup()-Funktion wird die serielle
// Schnittstelle zum Anzeigen der Werte initialisiert
// und der Pin "lightSensor" auf INPUT geschaltet (braucht es
// eigentlich nicht, denn nach dem Reset sind alle
// Pins auf INPUT.

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  pinMode(lightSensor,INPUT);
  
}

// Im loop() wird die Spannung am Pin "sensor" gemessen
// und in eine Tempteraturangabe in °C umgerechnet und
// über die serielle Anzeige (USB-Kabel übernimmt diese
// Funktion) ausgegeben.

void loop() {

  // Messwert als Rohwert im Bereich 0 - 1023
  // einlesen

  int light = analogRead(lightSensor);

  // Rohwerte ausgeben

  Serial.print("Helligkeit: ");
  Serial.println(light);

  // und etwas warten für die nächste Messung
  
  delay(1000);

}

Kniffliges

1. Verändern Sie die Schaltung so, dass die Messlogik umgekehrt funktioniert, d. h. bei weniger Licht steigt der gemessene Wert.

2. Sie können die Schaltung in Kombination mit der für die Albedomessung vorgeschlagenen Temperaturmessung verwendung um die Bestrahlungsleistung der Heizquelle (Lampe) in beiden Versuchen konstant zu halten.

Screenshots wurden mit Fritzing erstellt, falls nicht anders angegeben (https://fritzing.org)

Angerer Harald - Freitag, 6. Dezember 2019

Kategorien: Arduino Tutorials

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