Contrôle des actionneurs linéaires avec une résistance dépendante de la lumière

Résistances dépendant de la lumière

Les résistances dépendant de la lumière (LDR), ou photorésistances, sont des résistances variables dont la valeur de résistance change en fonction de la quantité de lumière détectée par l'élément photoélectrique. En règle générale, plus la lumière qui brille sur la photorésistance est élevée, plus la valeur de résistance de la photorésistance est faible [1]. Cela peut être très utile car cette valeur de résistance changeante peut être lue comme une indication de la quantité de lumière présente et utilisée par un microcontrôleur pour effectuer une action correspondante. Les LDR sont souvent considérés comme des éléments basiques et peu coûteux, comme ci-dessous, mais vous pouvez également trouver des capteurs de lumière spécialement conçus pour détecter la lumière du soleil ou la lumière UV. Selon le capteur que vous choisissez, vous devrez peut-être consulter sa fiche technique pour voir comment le connecter à votre microcontrôleur.

Photorésistance

Les photorésistances sont-elles des capteurs optiques?

La réponse courte est oui, les photorésistances sont des capteurs optiques. Mais tous les capteurs optiques ne fonctionnent pas comme des photorésistances. Les capteurs optiques sont une famille de capteurs qui utilisent la lumière de différentes manières. Certains capteurs optiques utilisent la lumière pour détecter la présence d'un objet ou même utilisés dans rétroaction dans les actionneurs linéaires, tandis que les photorésistances donnent une indication de la quantité de lumière présente. Lors de la recherche d'un capteur de détection de lumière, il est important de connaître la distinction entre les photorésistances et les autres capteurs optiques.

 Capteur optique dans un actionneur linéaire

Cas d'utilisation potentiels avec des actionneurs linéaires

Les LDR peuvent être utilisés avec actionneurs linéaires à deux fins fondamentales; la première consiste à faire réagir l'actionneur lorsqu'il y a trop de lumière, et l'autre à faire bouger l'actionneur pour maximiser la quantité de lumière vue par le LDR. Le premier cas d'utilisation est utile pour les applications où vous souhaitez minimiser la quantité de lumière, comme la protection des plantes sensibles à la lumière ou l'automatisation d'un auvent au-dessus d'un patio ou d'un porche. Le deuxième cas d'utilisation est utile dans les applications telles que les panneaux solaires où vous essayez de les positionner pour maximiser la quantité de lumière vue par les panneaux.

Panneaux solaires

Utilisation d'un LDR pour contrôler un actionneur linéaire

Heureusement, les commentaires du LDR ne changeront pas selon les cas d'utilisation, donc la connexion et la lecture des commentaires du LDR peuvent être mises en œuvre de la même manière. Pour configurer la photorésistance, il vous suffit de connecter le côté positif de la photorésistance à une alimentation appropriée et le côté négatif à une broche analogique d'un microcontrôleur, comme un Arduino, pour lire la sortie. Vous voudrez également connecter une résistance, qui est connectée à la terre, au côté sortie de la photorésistance, comme illustré ci-dessous, pour protéger les broches analogiques du microcontrôleur.

 Photorésistance connectée à un Arduino

 

Vous pouvez piloter l'actionneur linéaire avec le microcontrôleur en utilisant soit une paire de relais ou en utilisant un conducteur de moteur. Pour voir comment faire cela, vous pouvez consulter notre blog sur Comment contrôler un actionneur linéaire avec un Arduino. Le positionnement de votre capteur LDR dépendra de votre cas d'utilisation; si vous essayez de protéger une zone de la lumière, vous voudrez le LDR avec tout ce que vous essayez de protéger, mais si vous voulez maximiser l'exposition à la lumière, vous aurez besoin du capteur pour se déplacer avec l'objet que vous exposez au lumière. La lecture du retour du LDR dans les deux cas sera identique car vous lisez simplement la tension analogique du côté sortie du capteur.

La façon dont vous utilisez ces commentaires pour contrôler votre actionneur linéaire varie en fonction de votre application et de votre cas d’utilisation. Pour le premier cas d’utilisation où vous minimisez l’exposition à la lumière, vous pouvez soit conduire l’actionneur linéaire à une position connue si une certaine quantité de lumière est détectée ou vous pouvez conduire l’actionneur linéaire jusqu’à ce que le photorésisteur détecte une plus faible quantité de lumière. Le premier est indiqué dans l’échantillon de code ci-dessous. Bien qu’il s’agit d’une implémentation de base, vous pouvez faire des solutions beaucoup plus créatives en utilisant cette solution comme point de départ. Par exemple, vous ne pouvez positionner une ombre sur une plante sensible à la lumière que pendant les heures de pointe et seulement lorsqu’elle est ensoleillée. En utilisant le photorésistant, vous pouvez déterminer s’il faisait suffisamment beau pour avoir besoin de déplacer l’actionneur et de positionner l’ombre.

Dans le deuxième cas d’utilisation où vous maximisez l’exposition à la lumière, vous devrez déterminer quelle position maximise la lumière exposée au LDR. Pour ce faire efficacement, vous devrez utiliser un actionneur linéaire de rétroaction pour suivre la position de l’actionneur. Vous pouvez trouver des guides sur la façon d’utiliser les différentes options de rétroaction pour les actionneurs linéaires sur notre page tutoriel. L’exemple de code ci-dessous vous montre comment vous pouvez y parvenir à l’aide d’un actionneur linéaire de rétroaction de potentiomètre. Il vous suffit de suivre la valeur de résistance la plus basse du LDR, qui est la valeur de tension la plus élevée, et la position correspondante de l’actionneur. Vous voudrez d’abord étendre l’actionneur à la longueur maximale, puis le rétracter pour mesurer la sortie LDR sur toute la longueur de l’actionneur. Une fois que l’actionneur a traversé toute sa plage, il vous suffit de passer à la position qui avait la sortie correspondante la plus élevée du LDR. Pour pratiquement implémenter cela, vous aurez probablement envie d’exécuter le code ci-dessous sur une mise à jour pour trouver une nouvelle position périodiquement tout au long de la journée.

Il ya beaucoup de façons créatives que vous pouvez faire usage de photorésisteurs avec des actionneurs linéaires et nous aimerions voir ce que vous avez fait. Avec Firgelli Automation large sélection d’actionneurs linéaires et accessoires, vous pouvez faire de votre prochain projet contrôlé par la lumière un jeu d’enfant.

Références:

  1. Notes électroniques. Résistance dépendante de la lumière LDR: Photorésistor. Extrait de: https://www.electronics-notes.com/articles/electronic_components/resistors/light-dependent-resistor-ldr.php

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