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2.2.1 Fotowiderstand (MCP3008)

Bemerkung

Je nach deiner Kit-Version überprüfe bitte, ob du ADC0834 oder MCP3008 hast, und fahre mit dem entsprechenden Abschnitt fort.

Einführung

Ein Fotowiderstand ist eine häufig verwendete Komponente zur Erfassung der Umgebungslichtintensität. Er hilft dem Controller, Tag und Nacht zu unterscheiden und Lichtsteuerungsfunktionen wie z. B. ein Nachtlicht zu realisieren. Dieses Projekt ähnelt sehr dem Potentiometer – nur dass hier die Spannung durch Licht beeinflusst wird.

Benötigte Komponenten

In diesem Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Prinzip

Ein Fotowiderstand oder eine Fotozelle ist ein lichtgesteuerter, variabler Widerstand. Der Widerstand eines Fotowiderstands sinkt mit zunehmender Lichtintensität – mit anderen Worten: Er weist Photoleitfähigkeit auf. Ein Fotowiderstand kann in lichtempfindlichen Detektorschaltungen sowie in licht- und dunkelheitsgesteuerten Schaltkreisen eingesetzt werden.

Schaltplan

T-Board-Name	Physical	WiringPi	BCM
SPICE0	pin24	10	8
SPIMOSI	pin19	12	10
SPIMISO	pin21	13	9
SPISCLK	pin23	14	11
GPIO22	pin15	3	22

Experimentelle Schritte

Schritt 1: Baue die Schaltung auf.

Schritt 2: Wechsle in den Code-Ordner.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/2.2.1-2/

Schritt 3: Kompiliere den Code.

gcc 2.2.1_Photoresistor.c -o photoresistor -lwiringPi -lm

Schritt 4: Führe die ausführbare Datei aus.

./photoresistor

Während der Code läuft, ändert sich die Helligkeit der LED entsprechend der vom Fotowiderstand erfassten Lichtintensität.

Bemerkung

Falls es nach dem Ausführen nicht funktioniert oder die Fehlermeldung „wiringPi.h: No such file or directory“ erscheint, siehe Installieren und Überprüfen von WiringPi.

Code

#include <wiringPi.h>
#include <wiringPiSPI.h>
#include <stdio.h>
#include <softPwm.h>

#define SPI_CHANNEL 0       // SPI-Kanal 0 (CE0) verwenden
#define SPI_SPEED   1000000 // 1 MHz SPI-Geschwindigkeit
#define LedPin      3       // GPIO3 (WiringPi) für LED-PWM

// ADC-Wert vom MCP3008 lesen, Kanal 0~7
int readMCP3008(int channel) {
    if (channel < 0 || channel > 7) return -1;

    unsigned char buffer[3];
    buffer[0] = 1;                          // Startbit
    buffer[1] = (8 + channel) << 4;         // SGL/DIF = 1, D2-D0 = Kanal
    buffer[2] = 0;

    wiringPiSPIDataRW(SPI_CHANNEL, buffer, 3);

    // Ergebnis zusammenführen
    int result = ((buffer[1] & 3) << 8) | buffer[2];
    return result;
}

int main(void) {
    if (wiringPiSetup() == -1) {
        printf("wiringPi-Initialisierung fehlgeschlagen!\n");
        return 1;
    }

    if (wiringPiSPISetup(SPI_CHANNEL, SPI_SPEED) == -1) {
        printf("SPI-Setup fehlgeschlagen!\n");
        return 1;
    }

    softPwmCreate(LedPin, 0, 100); // Software-PWM initialisieren

    while (1) {
        int analogVal = readMCP3008(0); // Von CH0 lesen
        printf("ADC-Wert: %d\n", analogVal);

        // 10-Bit-ADC-Wert (0–1023) auf PWM-Bereich (0–100) skalieren
        int pwmVal = analogVal * 100 / 1023;
        softPwmWrite(LedPin, pwmVal);

        delay(100);
    }

    return 0;
}

Code-Erklärung

Der Code ist derselbe wie in Abschnitt 2.1.4 Potentiometer. Wenn du weitere Fragen hast, siehe die Code-Erklärung unter 2.1.4 Potentiometer (MCP3008) für Details.