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2.2.1 Fotowiderstand

Bemerkung

Abhängig von Ihrer Kit-Version identifizieren Sie bitte, ob Sie ADC0834 oder MCP3008 haben, und fahren Sie mit dem entsprechenden Abschnitt fort.

Einleitung

Ein Fotowiderstand ist eine häufig verwendete Komponente zur Messung der Lichtintensität im Alltag. Er hilft dem Controller, Tag und Nacht zu erkennen und Lichtsteuerungsfunktionen wie Nachtlicht zu realisieren. Dieses Projekt ähnelt sehr einem Potentiometer, und man könnte meinen, es ändert die Spannung, um Licht zu erfassen.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name	IN DIESEM KIT ENTHALTENE TEILE	LINK
Raphael Kit	337	Raphael Kit

Sie können sie auch separat über die unten stehenden Links kaufen.

KOMPONENTENVORSTELLUNG	KAUF-LINK
GPIO Extension Board	KAUFEN
Steckbrett	KAUFEN
Jumper-Kabel	KAUFEN
Widerstand	KAUFEN
LED	KAUFEN
ADC0834	-
Fotowiderstand	KAUFEN

Schaltplan

../_images/2.2.1_photoresistor_schematic_1.png

../_images/2.2.1_photoresistor_schematic_2.png

Experimentelle Verfahren

Schritt 1: Bauen Sie den Schaltkreis auf.

../_images/2.2.1_photoresistor_circuit.png

Schritt 2: Wechseln Sie zum Ordner des Codes.

cd ~/raphael-kit/python-pi5

Schritt 3: Führen Sie die ausführbare Datei aus.

sudo python3 2.2.1_Photoresistor_zero.py

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

Warnung

Wenn die Fehlermeldung RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address angezeigt wird, lesen Sie bitte If gpiozero doesn’t work.

Code

Bemerkung

Sie können den unten stehenden Code modifizieren/zurücksetzen/kopieren/ausführen/stoppen. Aber zuvor müssen Sie zum Quellcodepfad wie raphael-kit/python-pi5 gehen. Nachdem Sie den Code modifiziert haben, können Sie ihn direkt ausführen, um den Effekt zu sehen.

#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import PWMLED
import ADC0834
import time

# Initialize a PWM LED on GPIO pin 22
led = PWMLED(22)

# Set up the ADC0834 module
ADC0834.setup()

# Define a function for mapping values from one range to another
def MAP(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

# Main loop for reading ADC value and controlling LED brightness
def loop():
    while True:
        # Read analog value from ADC
        analogVal = ADC0834.getResult()
        print('value = %d' % analogVal)

        # Map the ADC value to a PWM value and set LED brightness
        led.value = float(analogVal/255)

        # Wait for 0.2 seconds
        time.sleep(0.2)

# Run the main loop and handle KeyboardInterrupt for graceful shutdown
try:
    loop()
except KeyboardInterrupt:
    # Turn off LED before exiting
    led.value = 0

Code-Erklärung

Dieser Abschnitt importiert die Klasse PWMLED aus der gpiozero-Bibliothek, die für die Steuerung von PWM-LEDs erforderlich ist. Es werden auch das ADC0834-Modul für die Schnittstelle mit dem Analog-Digital-Wandler und das time-Modul für zeitbasierte Funktionen wie sleep importiert.
```
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import PWMLED
import ADC0834
import time
```
Initialisiert eine PWM-LED, die mit dem GPIO-Pin 22 verbunden ist, und richtet das ADC0834-Modul ein, um es im Projekt zu verwenden.
```
# Initialize a PWM LED on GPIO pin 22
led = PWMLED(22)

# Set up the ADC0834 module
ADC0834.setup()
```
Definiert eine Funktion zur Umrechnung eines Eingabewertes von einem Bereich in einen anderen. Diese Funktion ist entscheidend für die Übersetzung der ADC-Lesungen in einen geeigneten Bereich für die PWM-Steuerung.
```
# Define a function for mapping values from one range to another
def MAP(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min
```

Dieser Abschnitt enthält eine Schleife, die kontinuierlich den analogen Wert vom ADC0834 liest, ihn in einen entsprechenden PWM-Wert umrechnet und die LED-Helligkeit anpasst. Eine kurze Verzögerung (time.sleep(0.2)) ist enthalten, um die Änderungen sichtbar zu machen und eine Überlastung der CPU zu vermeiden.

# Main loop for reading ADC value and controlling LED brightness
def loop():
    while True:
        # Read analog value from ADC
        analogVal = ADC0834.getResult()
        print('value = %d' % analogVal)

        # Map the ADC value to a PWM value and set LED brightness
        led.value = float(analogVal/255)

        # Wait for 0.2 seconds
        time.sleep(0.2)

Führt die Funktion loop aus und beinhaltet Fehlerbehandlung für einen anmutigen Abbruch bei KeyboardInterrupt. Es wird sichergestellt, dass die LED ausgeschaltet ist, wenn das Programm gestoppt wird.
```
# Run the main loop and handle KeyboardInterrupt for graceful shutdown
try:
    loop()
except KeyboardInterrupt:
    # Turn off LED before exiting
    led.value = 0
```