arduino uno 光敏电阻实验

一、物料

1. 面包板 x1
2. arduino uno x1
3. 杜邦线  g公对公 x3
4. 光敏电阻  5549 x1
5. 电阻 20k 10K  4.7K 1K   Ex1

二、接线

三、原理图

上图中，RL是光敏电阻，R1是串联的分压电阻，Vout=RLR1+RL∗VinVout=RLR1+RL∗Vin ，在黑暗中，RL的阻值会很大很大，所以Vout也就很大，接近5V。一旦有光线照射的话，RL的值就会迅速减小，所以Vout也就随之减小。通过上面这个公式可以看出， R1选取不能太小，最好在1k~10k左右，否则比值变化不明显。

四、说明

光敏电阻是光亮越强，电阻越小。光亮越小，电阻越大。

在本实验中  analogRead(idrpin) 读取到的模拟信号范围是0-1023。光越强值越小，光越弱该值越大。原理请看第七、八节

五、源码

const int ledPin = 6;
const int idrpin = A5;
const int low = 0;
const int high = 1023;

void setup() {
  Serial.begin(9600);  //打开串口，波特率9600
}

void loop() {
  int guangmin = analogRead(idrpin);  //读入光敏电阻产生的模拟信号（范围：0~1023）
  Serial.print("value= ");
  Serial.print(guangmin);
  guangmin = map(guangmin, 0, 1023, 255, 0);  //map函数 将0~1023范围映射到255~0
  //这里反着写255,0；因为想实现随着光强增加LED变亮
  Serial.print("--");
  Serial.println(guangmin);
  //analogWrite(ledPin, guangmin);  //让6号引脚发出PWM波
  delay(1000);  //延时100ms
}

六、输出效果

七、原理解析

在实验过程中我们去掉光敏电阻RL，此时5v与针脚A5 形成回路，串口打印

value= 1023--0

此时电阻R1 分的电压位5V，故此推测R1的作用主要用于分压，当RL阻值变大，R1分的电压变小analogRead 值变小，当RL阻值 变小（光照变强），R1分得电压变大analogRead值变大

八、函数应用

analogRead()

本指令用于从Arduino的模拟输入引脚读取数值。Arduino控制器有多个10位数模转换通道。这意味着Arduino可以将0－5伏特的电压输入信号映射到数值0－1023。

换句话说，我们可以将5伏特等分成1024份。0伏特的输入信号对应着数值0，而5伏特的输入信号对应着1023

例：
当模拟输入引脚的输入电压为2.5伏特的时候，该引脚的数值为512。
(2.5伏特 / 5伏特 = 0.5， 1024 X 0.5 ?＝512)

引脚的输入范围以及解析度可以使用analogReference()指令进行调整。

Arduino控制器读取一次模拟输入需要消耗100微秒的时间（0.0001秒）。控制器读取模拟输入的最大频率是每秒10，000次。

注意：在模拟输入引脚没有任何连接的情况下，用analogRead()指令读取该引脚，这时获得的返回值为不固定的数值。这个数值可能受到多种因素影响，如将手靠近引脚也可能使得该返回值产生变化。

analogWrite()

将一个模拟数值写进Arduino引脚。这个操作可以用来控制LED的亮度, 或者控制电机的转速. Arduino每一次对引脚执行analogWrite()指令，都会给该引脚一个固定频率的PWM信号。PWM信号的频率大约为490Hz.

在Arduino UNO控制器中，5号引脚和6号引脚的PWM频率为980Hz。在一些基于ATmega168和ATmega328的Arduino控制器中，analogWrite()函数支持以下引脚: 3, 5, 6, 9, 10, 11。

在Arduino Mega控制其中,该函数支持引脚 2 – 13 和 44 – 46。使用ATmega8的Arduino控制器中，该函数只支持引脚 9, 10, 11.

在调用analogWrite()函数前，您无需使用pinMode()函数来设置该引脚。

在本次实验中 注释掉代码中的这一句 analogWrite(ledPin, guangmin) ，并使用6号针脚接入一个发光二极管的长脚（正极），短脚接G可以实现光线越强，二极管越亮。光线越弱，二极管越暗的效果