Lichtsteuerungsschalter

Dieses Projekt ist ein System zur Lichtsteuerung mittels Schalter. Der Hauptgedanke ist die Verwendung eines Fotowiderstand-Sensormoduls, um die Umgebungshelligkeit zu erfassen und daraufhin ein Relaismodul zu steuern. Sobald die Umgebungshelligkeit unter einen bestimmten Grenzwert fällt, wird das Relais aktiviert. Liegt die Helligkeit über dem Grenzwert, wird das Relais deaktiviert.

Warnung

In dieser Demonstration verwenden wir ein Relais, um ein RGB-LED-Modul zu steuern. Für reale Einsatzszenarien ist diese Vorgehensweise jedoch möglicherweise nicht optimal.

Während das Relais in tatsächlichen Anwendungen auch zur Steuerung anderer Geräte verwendet werden kann, ist beim Umgang mit HOHER Wechselspannung äußerste Vorsicht geboten. Unachgemäße oder fehlerhafte Anwendung kann zu schweren Verletzungen oder gar zum Tod führen. Dieses Projekt richtet sich daher an Personen, die mit HOHER Wechselspannung vertraut und sachkundig sind. Sicherheit hat immer Vorrang.

1. Schaltungsaufbau

• Arduino UNO R4 Minima-Platine

• cpn_photoresistor

• 5V-Relaismodul

• RGB-Modul

2. Code

1. Öffnen Sie die Datei 03-fun_Light_control_switch.ino im Verzeichnis ultimate-sensor-kit\fun_project\03-fun_Light_control_switch oder kopieren Sie den Code in die Arduino IDE.

3. Code-Erklärung

Das Kernprinzip dieses Projekts ist die Verwendung eines Fotowiderstand-Sensormoduls zur Erfassung der Umgebungshelligkeit. Fotowiderstände ändern ihren Widerstand je nach Lichteinfall. Diese Eigenschaft wird im Sensormodul genutzt, um ein digitales Ausgangssignal zu erzeugen. Fällt die Helligkeit unter den eingestellten Grenzwert, sendet der Sensor ein HIGH-Signal an das Arduino, das wiederum das Relais aktiviert.

Bemerkung

Der Fotowiderstand-Sensor verfügt über ein Potentiometer, mit dem der Grenzwert für die Ausgabe von HIGH bzw. LOW eingestellt werden kann. Je nach gewünschtem Helligkeitsniveau für die Schaltung muss dieser Wert eventuell angepasst werden.

1. Konstanten und Pins definieren

   An dieser Stelle legen wir die Pins fest, die für das Relais und den Sensor verwendet werden. Wir verwenden das Schlüsselwort const, da diese Pinnummern während der Laufzeit des Programms unverändert bleiben.

   const int RelayPin = 6;
   const int sensorPin = 7;
   

2. Initialisierung in der setup()-Funktion

   Die setup()-Funktion wird einmalig beim Start des Programms ausgeführt. Hier legen wir fest, dass RelayPin ein Ausgang ist, da wir Signale senden werden, um das Relais zu steuern. Außerdem starten wir die serielle Kommunikation mit einer Baudrate von 9600 für Debugging-Zwecke.

   void setup() {
     // Set RelayPin as an output pin
     pinMode(RelayPin, OUTPUT);
     // Start the Serial communication for debugging
     Serial.begin(9600);
   }
   

3. Sensordaten lesen und Relais steuern

   Die Hauptlogik findet in der loop()-Funktion statt. Hier wird der Wert des Fotowiderstand-Sensors wiederholt ausgelesen. Liefert der Sensor einen Wert von 1 (was auf ein Unterschreiten des Helligkeitsgrenzwerts hindeutet), wird das Relais durch Setzen von RelayPin auf HIGH aktiviert. Andernfalls wird es durch Setzen auf LOW deaktiviert.

   void loop() {
     // Read the value from the photoresistance sensor module
     const int sensorValue = digitalRead(sensorPin);
     // If the light level is lower than the threshold (sensor value equals 1),
     // switch the relay module ON.
     if (sensorValue == 1) {
       digitalWrite(RelayPin, HIGH);
     } else
     // If the light level is higher than the threshold (sensor value equal 0),
     // switch the relay module OFF.
     {
       digitalWrite(RelayPin, LOW);
     }
   }