Ein Fotowiderstand, LDR von englisch Light Dependent Resistor, ist ein lichtempfindliches elektrisches Bauelement. Je mehr Licht auf den Fotowiderstand fällt, desto kleiner wird sein elektrischer Widerstand. Die Ursache für diese Funktion ist der innere fotoelektrische Effekt in einer Schicht, die aus einem amorphen Halbleiter besteht. Mit diesem Bauteil am Arduino können wir also messen wie hell es am LDR ist, bzw. wieviel Licht auf den LDR fällt. Dieses Licht kann von der Umgebung kommen oder wie bei einer Lichtschrank von einem Laser. 

 Den LDR mit dem Arduino verbinden

 Ein Anschluss (in der Regel ist egal welchen) des LDR bekommt VCC, also 5 Volt DC vom Arduino. Der andere Anschluss des LDR geht auf einen analogen Eingang des Arduino. Damit sich der Wert auch messen läst, bracht der Eingang einen Pull Down Widerstand von 1-10 K-Ohm gegen GND, des Arduino. Mehr braucht es nicht um einen LDR auszulesen. 

4 aufbau ldr schaltung arduino tutorial

Den LDR am analogen Pin mit Ardublock auslesen 

Fast genauso einfach ist es mit Ardublock den Eingang dann im Programm zu verwerten. Es braucht lediglich eine Variable, dessen Wert von einem analogen Eingang kommt. Nun ist der Wert in der Variablen gespeichert und wird bei jedem (Durchgang) des Arduino aktualisiert. 

Über das Serial Print kann der Wert des LDR nun ausgelesen werden.

1 ldr ardublock tutorial projekte

 Beispiel, Dämmerungsschalter mit LDR, Arduino und einer LED

Mit dem Wert, der in der variablen gespeichert ist, können wir nun mit Ardublock arbeiten. In fast allen Fällen muss der Wert des LDR aber zuerst einmal angepasst werden. Dazu brauchen wir den "zuordnen" Block.

Da es in den meisten Fällen nie ganz dunkel oder ganz hell sein wird. "sperren" wir diesen Wert für unsere Programm. Die meisten LDR zeigen einen Wert von 100-900 an. Das kann man ganz einfach testen in dem den LDR mit dem Serial Print ausließt und es am LDR einmal ganz hell und einmal ganz dunkel macht. Dass sind dann die maximal Werte, mit denen das Programm arbeiten kann.

Je nachdem was wir mit dem LDR ansteuern wollen müssen wir nun diesen Wert noch eingeben. Soll eine LED je nach Licht gedimmt werden, muss ein Wert von 0-255 eingestellt werden. Da eine LDE am PWM Pin von 0 bis 255 ihre Helligkeit ändern kann. Soll ein Servomotor angeschlossen werden, um zum beispiel der Sonne zu folgen, muss ein Wert von 0-180 eingestellt werden, da der Servo am PWM Pin ein Signal von 0-180 verarbeiten kann.

 In diesem Beispiel, wird das Licht der LED dunkler, wenn es am LDR dunkler wird. Ähnlich wie bei einem Modernen Smartphone. Wenn es raum dunkel ist, muss das Display dunkler werden, wird es im Raum heller, muss das Display auch heller werden, sonst erkennt man nichts mehr.

2 arduino ldr lichtsteuerung selber bauen

 

Je nach Licht steigt oder fällt der Wert in der Variablen, dieser geänderte Wert wird dann an den PWM Pin übertragen. 

 3 arduino led ldr tutorial anschluss code

 Beispiel, LDR und Laser als Lichtschranke für eine Alarmanlage

 

 Soll ein LDR als Lichtschranke verwendet werden, reicht eine LDE oder das umgebende Licht nicht aus. Hier muss ein Laser auf den LDR gerichtet werden. Dieser bringt das Licht einen Punkt und ist hell genug um auch bei Tageslicht noch zu funktionieren. Wie der Name LICHTSCHRANKE schon sagt, es um eine Schranke aus Licht und so eine Schranke kann nur ein Laser bilden. Wird der Laser unterbrochen gibt es einen Alarm.

6 laserschranke mit arduino bauen tutorial beginner projekte

Über den Serial Monitor kann der aktuelle Zustand immer ausgelesen. Es ist der aktuelle Wert des LDR und vor dem Alarm der Wert des LDR, der zum Alarm geführt zu sehen. Wird der Alarm durch drücken des Taster auf Reset gestellt, ist das auch zu sehen.

  • Ist der Wert des LDR größer als eingestellt, strahlt der Laser auf den LDR und die grüne LED leuchtet. Es ist darauf zu achten dass die beiden Werte um "eins" auseinaderliegen. 
  • Sinkt dieser Wert unter den eingestellten, ist die Lichtschranke unterbrochen, die grüne LED geht aus und die roten LED beginnt zu leuchten.
  • Der Alarm wurde ausgelöst, die security muss kommen und den Aalarm zurücksetzen. 

 

12 arduino alarmanlage einfache beginner projekte

 

 Zeitmessung mit zwei LDR und zwei LED

Ganz einfache Zeitmessung mit zwei Lasern und zwei LDR (Light Dependent Resistor) und einem Display.   Wir die erste Lichtschranke unterbrochen Startet die Zeit, wird die zweite Lichtschranke unterbrochen endet die Zeit. Während der Messung und nach der Messung wir die Zeit auf dem Display angezeigt. Mit einem Taster wird die Anzeige zurück gesetzt. 

1 arduino lichtschranke laser ldr bauen

 Ich habe das für den Versuch in ein Styropor eingebaut.Links die LDR rechts die beiden Laser. Für den Arduino habe ich das grove board verwendet und auch gleich die passende peripherie von grove, das ging am einfachsten und schnellsten. Hier das Display mit der Zeit in Millisekunden. Es wir nicht unterschieden in Sekunden, Minuten usw, sonder einfach bis 32 000 hochgezählt, dann läuft der Speicher über.  Leider ist das in Ardublock ein recht großer Aufwand, ist aber möglich. Wenn man noch mehrer Variablen einbaut und immer wenn ein gewisser Zählerstand in der Variablen erreicht ist dann einfach die nächste Variable um eine Zahl erhöhen --> fertig. Habe ich hier aber nicht gebraucht. 

2 arduino lichtschranke laser ldr ardublock

 Die Hardwar eist rel einfach. Das Dispaly bekommt über den Bus nur zwei Analoge Pins. Die LDR sind über 10 K.Ohm Wiederstände an GND mit den Analogen PINs vebunden und die Laser bekommen einfach VCC und GND. 

3 arduino laser zeitmessung tutorial ardublock

Sollten die LDR nicht anfangen zu zählen bzw. ab und zu einfach anfagen zu zählen, dann sollten die Werte für Start und Stopp des LDR  verändert werden. 

Im Prinzip mache ich nichts anderes als die vergangen Zeit zwischen zwischen den beiden Unterbrechungen zu zählen und dann auf dem LCD auszugeben.

So sieht das Programm in Ardublock dazu aus. Ich habe die Ardublock Version von  duinoedu.com verwendet. 

 10 arduino lixchtschranke mit laser programm

11 laser ldr arduino lichtschranke tutorial

 

 


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