જો તમે ક્યારેય વિચાર્યું હોય કે Arduino સાથે પર્યાવરણમાં પ્રકાશ સ્તરને અસરકારક રીતે કેવી રીતે માપવું, તો તમે યોગ્ય સ્થાને છો. આ લેખમાં, અમે એલડીઆર ફોટોરેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને તેને કેવી રીતે કરવું તે પગલું દ્વારા પગલું સમજાવીશું, જેને ફોટોરેસિસ્ટર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આ નાના તકનીકી અજાયબીઓ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો છે જે તેઓ પ્રાપ્ત થતા પ્રકાશની માત્રાના આધારે તેમના પ્રતિકારને બદલવામાં સક્ષમ છે, જે ઇલેક્ટ્રોનિક અને ઓટોમેશન પ્રોજેક્ટ્સ માટે અનંત શક્યતાઓ ખોલે છે.
Arduino સાથેના લાઇટ સેન્સરની એપ્લીકેશન ઘણી છે: સ્વયંસંચાલિત લાઇટિંગ સિસ્ટમ્સથી લઈને રોબોટ્સ કે જે પ્રકાશ પર આધારિત છે. સર્વશ્રેષ્ઠ, તે એક સસ્તું અને ઉપયોગમાં સરળ ઘટક છે. અહીં અમે તમને બધી જરૂરી માહિતી આપીશું જેથી કરીને તમે Arduino સાથે તમારી પોતાની લાઇટ મેઝરમેન્ટ સિસ્ટમ બનાવી શકો અને તેની સંપૂર્ણ ક્ષમતાનો લાભ લઈ શકો.
LDR શું છે અને તે કેવી રીતે કામ કરે છે?
ઉના LDR (લાઇટ ડિપેન્ડન્ટ રેઝિસ્ટર) તે એક પ્રતિકાર છે જેની તીવ્રતા તેના પર પડેલા પ્રકાશની માત્રાના આધારે બદલાય છે. અંધારાવાળી પરિસ્થિતિઓમાં, પ્રતિકાર ખૂબ ઊંચો છે, 1 MOhm સુધીના મૂલ્યો સુધી પહોંચે છે. તેનાથી વિપરિત, જ્યારે LDR વિપુલ પ્રમાણમાં પ્રકાશ મેળવે છે, ત્યારે પ્રતિકાર નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે, તીવ્ર પ્રકાશ હેઠળ 50 થી 100 Ohms ની વચ્ચેના મૂલ્યો સુધી પહોંચે છે.
તેની કામગીરી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની વાહકતાના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. પ્રકાશ પ્રાપ્ત કર્યા પછી, ફોટોન સામગ્રીમાં ઇલેક્ટ્રોનને શક્તિ આપે છે, પ્રવાહના પ્રવાહને સરળ બનાવે છે અને તેથી પ્રતિકાર ઘટે છે. આ પ્રકારના સેન્સર એપ્લીકેશન માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે જ્યાં પર્યાવરણમાં પ્રકાશનું સંબંધિત માપન જરૂરી છે.
LDR લક્ષણો
આ ઘટક તેની ઓછી કિંમત અને ઉપયોગમાં સરળતાને કારણે ખૂબ જ લોકપ્રિય છે. લાક્ષણિક પ્રતિકાર મૂલ્યો થી શ્રેણી સંપૂર્ણ અંધકારમાં 1 MOhm તેજસ્વી પ્રકાશમાં 50-100 ઓહ્મ સુધી. જો કે, એ ઉલ્લેખનીય છે કે જો તમે ઇલ્યુમિનેન્સ (લક્સમાં પ્રકાશ)ને ચોક્કસ રીતે માપવા માંગતા હોવ તો તે સૌથી ચોક્કસ સેન્સર નથી, કારણ કે તેઓ તાપમાન જેવા પરિબળોથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે.
પ્રતિકાર વિવિધતા તદ્દન ધીમી છે, મોડેલ પર આધાર રાખીને 20 થી 100 મિલિસેકન્ડની વચ્ચે લે છે. આનો અર્થ એ છે કે તે ઝડપી પ્રકાશ ફેરફારોને શોધવા માટે યોગ્ય નથી, જેમ કે AC-સંચાલિત લાઇટ્સ હેઠળ ઉત્પન્ન થાય છે, પરંતુ વધુ સતત પ્રકાશની સ્થિતિમાં ઉત્તમ સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે.
જ્યારે LDRs પ્રકાશ પ્રવાહોને માપવા માટે વધુ યોગ્ય છે કે સચોટ ડેટા પ્રદાન કરવા માટે, તેમની ઓછી કિંમત અને Arduino બોર્ડ સાથે એકીકરણની સરળતા તેમને DIY પ્રોજેક્ટ્સ માટે એક આદર્શ સેન્સર બનાવે છે.
સર્કિટ અને કનેક્શન ડાયાગ્રામ
Arduino માટે LDR ની પ્રતિકારક ભિન્નતાને માપવા માટે, સેન્સરને તેના પર માઉન્ટ કરવું જરૂરી છે જેને a તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. વોલ્ટેજ વિભાજક. આ એક ખૂબ જ સરળ સર્કિટ છે જે એલડીઆરથી બનેલું છે અને શ્રેણીમાં જોડાયેલ નિશ્ચિત રેઝિસ્ટર છે. LDR ઇનપુટ વોલ્ટેજની વચ્ચે મૂકવામાં આવે છે (દા.ત. બોર્ડ પર 5V Arduino Uno) અને એનાલોગ ઇનપુટ પિન, અને ફિક્સ્ડ રેઝિસ્ટર પિન અને ગ્રાઉન્ડ (GND) વચ્ચે જોડાયેલ છે.
નિશ્ચિત પ્રતિકારનું મૂલ્ય સામાન્ય રીતે 10 kOhms હોય છે, જો કે તમે તમારા માપમાં જે સંવેદનશીલતા પ્રાપ્ત કરવા માંગો છો તેના આધારે તે બદલાઈ શકે છે.
એસેમ્બલી અને કોડ ઉદાહરણો
Arduino અને LDR સાથે મૂળભૂત સિસ્ટમ બનાવવા માટે, તમારે જે કરવું જોઈએ તે પ્રથમ વસ્તુ નીચેના ઘટકોને જોડવાનું છે:
- 5V સપ્લાય માટે LDR નો એક છેડો.
- એલડીઆરનો બીજો છેડો એનાલોગ ઇનપુટ (ઉદાહરણ તરીકે A0) અને તે જ સમયે સ્થિર રેઝિસ્ટર સાથે જે જમીન સાથે જોડાયેલ હશે.
આ સેટઅપ સાથે તમે મૂલ્યો વાંચવાનું શરૂ કરી શકો છો જે LDR એનાલોગ ઇનપુટ દ્વારા પ્રદાન કરે છે. તે મૂલ્યો વાંચવા માટે નીચેનો કોડ મૂળભૂત ઉદાહરણ છે:
const int pinLDR = A0;
void setup() {
Serial.begin(9600); // Iniciar monitor serie}
void loop() {
int valorLDR = analogRead(pinLDR); // Leer valor de LDR
Serial.println(valorLDR); // Imprimir valor en monitor
delay(500);
}આ કોડ 0 (એટલે કે જ્યારે પ્રકાશ ન હોય ત્યારે) અને 1023 (મહત્તમ પ્રકાશ પ્રાપ્ત થાય છે) ની વચ્ચેની કિંમતો છાપશે. આ મૂલ્યો LDR દ્વારા દેખાતા પ્રકાશના પ્રમાણસર છે.
પ્રકાશના કાર્ય તરીકે પ્રતિકારનું વર્તન
પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, એલડીઆરનો પ્રતિકાર ઓછો થાય છે કારણ કે તે વધુ પ્રકાશ મેળવે છે. એ મેળવવા માટે પ્રકાશની માત્રાનું ચોક્કસ માપ, તમારે વિવિધ લાઇટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં તમારા LDR ના પ્રતિકાર મૂલ્યો જાણવાની જરૂર છે.
GL55 શ્રેણીમાં, ઉદાહરણ તરીકે, મૂલ્યો પ્રકાશની હાજરીમાં 5 kΩ થી 200 kΩ અને અંધારી સ્થિતિમાં 500 kΩ થી 10 MΩ સુધીની હોય છે. આ મૂલ્યો એક મોડેલથી બીજામાં બદલાઈ શકે છે, તેથી સેન્સર ઉત્પાદકની ડેટા શીટનો સંપર્ક કરવો હંમેશા સલાહભર્યું છે.
એલડીઆરની એક રસપ્રદ ખાસિયત એ છે કે સ્પેક્ટ્રમના લીલા પ્રકાશ ભાગમાં તેની સંવેદનશીલતા સૌથી વધુ છે., લગભગ 540 nm ની તરંગલંબાઇ પર. આનો અર્થ એ છે કે LDRs દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમના અન્ય ભાગો કરતાં લીલા પ્રકાશને વધુ સારી રીતે પ્રતિસાદ આપે છે.
વ્યવહારુ કાર્યક્રમો
Arduino સાથે જોડાયેલ LDRs ની સંભવિત એપ્લિકેશનો લગભગ અનંત છે. સૌથી વધુ વ્યવહારુ પૈકી ઓટોમેટિક લાઇટિંગ સિસ્ટમ છે, જ્યાં સર્કિટ શોધાયેલ પ્રકાશ સ્તરના આધારે લાઇટને સક્રિય અથવા નિષ્ક્રિય કરી શકે છે. તેઓ માટે પણ વપરાય છે પ્રકાશ નીચેના રોબોટ્સ અને હોમ ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સ.
તમે, ઉદાહરણ તરીકે, એક સિસ્ટમ બનાવી શકો છો જ્યાં પ્રકાશનું સ્તર ઘટે છે, પ્રકાશની અછતને વળતર આપવા માટે LED લાઇટ અપ થાય છે. અહીં એક સરળ કોડ ઉદાહરણ છે:
int LDRPin = A0; // Pin para la LDR
int LEDPin = 13; // Pin para el LED
int threshold = 500; // Umbral para encender el LED
void setup() {
pinMode(LEDPin, OUTPUT);
pinMode(LDRPin, INPUT);}
void loop() {
int valorLuz = analogRead(LDRPin);
if (valorLuz < threshold) {
digitalWrite(LEDPin, HIGH); // Enciende el LED
} else {
digitalWrite(LEDPin, LOW); // Apaga el LED
}
delay(100);}આ નાનો પ્રોગ્રામ LDR મૂલ્ય વાંચે છે અને જો પ્રકાશનું સ્તર સેટ થ્રેશોલ્ડ કરતા ઓછું હોય, તો તે LED ચાલુ કરે છે. નહિંતર તે તેને બંધ કરે છે. લાઇટિંગ ઓટોમેશન પ્રોજેક્ટ્સમાં એક સરળ પરંતુ અત્યંત કાર્યાત્મક ઉદાહરણ.
મર્યાદાઓ અને સાવચેતીઓ
ઘણા પ્રોજેક્ટ્સમાં એલડીઆરનો ઉપયોગ ખૂબ જ અનુકૂળ હોવા છતાં, તેની કેટલીક મર્યાદાઓ ધ્યાનમાં લેવી મહત્વપૂર્ણ છે:
- જો તમે લક્સમાં પ્રકાશની ચોક્કસ તીવ્રતા માપવા માંગતા હોવ તો તે ખૂબ સચોટ નથી.
- તાપમાનના આધારે તેનું વર્તન બદલાઈ શકે છે.
- તેઓ પ્રકાશમાં મોટા ફેરફારો શોધવા માટે શ્રેષ્ઠ કાર્ય કરે છે અને ઝડપી ફેરફારોને બદલે.