光依存抵抗器によるリニアアクチュエータの制御

光依存抵抗器

光依存抵抗器(LDR)、またはフォトレジスターは、光電素子によって検出される光の量に基づいて抵抗値が変化する可変抵抗器です。一般に、フォトレジスターに照射される光が多いほど、フォトレジスターの抵抗値は低くなります。1]。この変化する抵抗値は、存在し、使用される光の量の指標として読み取ることができるため、これは非常に便利です。 マイクロコントローラー 対応するアクションを実行します。 LDRは、以下のように安価で基本的な要素としてよく見られますが、太陽光やUV光を検出するように特別に設計された光センサーもあります。選択したセンサーによっては、データシートを参照して、マイクロコントローラーに接続する方法を確認する必要がある場合があります。

フォトレジスター

フォトレジスターは光学センサーですか?

簡単な答えは「はい」です。フォトレジスターは光学センサーです。しかし、すべての光学センサーがフォトレジスターのように機能するわけではありません。光学センサーは、さまざまな方法で光を利用するセンサーのファミリーです。一部の光学センサーは、光を使用して物体の存在を検出したり、 リニアアクチュエータのフィードバック、フォトレジスタは存在する光の量を示します。光検出センサーを探すときは、フォトレジスターと他の光学センサーの違いを知ることが重要です。

 線形アクチュエータの光学センサー

リニアアクチュエータの潜在的な使用例

LDRはと組み合わせて使用​​できます リニアアクチュエータ 2つの基本的な目的のため。 1つは、光が多すぎるときにアクチュエータを反応させることです。もう1つは、LDRから見える光の量を最大化するためにアクチュエータを動かすことです。最初の使用例は、光に敏感な植物を保護したり、パティオやポーチの天蓋を自動化したりするなど、光の量を最小限に抑えたいアプリケーションに役立ちます。 2番目の使用例は、ソーラーパネルのように、パネルから見える光の量を最大化するように配置しようとしているアプリケーションで役立ちます。

ソーラーパネル

LDRを利用してリニアアクチュエータを制御する

幸い、LDRからのフィードバックはどちらのユースケースにも基づいて変更されないため、LDRからのフィードバックの接続と読み取りは同じように実装できます。フォトレジスターをセットアップするには、フォトレジスターのプラス側を適切な電源に接続し、マイナス側をマイクロコントローラーのアナログピンに接続するだけです。 Arduino、出力を読み取ります。また、マイクロコントローラのアナログピンを保護するために、グランドに接続されている抵抗をフォトレジスタの出力側に接続することもできます。

 Arduinoに接続されたフォトレジスタ

 

リニアアクチュエータは、マイクロコントローラで次のいずれかのペアを使用して駆動できます。 リレー またはを使用して モータードライバー。これを行う方法については、次のブログをご覧ください。 Arduinoでリニアアクチュエータを制御する方法。 LDRセンサーの位置は、ユースケースによって異なります。ある領域を光から保護しようとしている場合は、保護しようとしているものをすべて備えたLDRが必要ですが、光の露出を最大化したい場合は、露出しているオブジェクトと一緒にセンサーを移動する必要があります。光。どちらの場合でも、LDRからのフィードバックを読み取ることは、センサーの出力側からアナログ電圧を読み取ることと同じです。

このフィードバックを利用してリニアアクチュエータを制御する方法は、アプリケーションとユースケースによって異なります。光の露出を最小限に抑える最初の使用例では、特定の量の光が検出された場合にリニアアクチュエータを既知の位置に駆動するか、フォトレジスタがより少ない量の光を検出するまでリニアアクチュエータを駆動できます。前者は、以下のコードサンプルに示されています。これは基本的な実装ですが、このソリューションを出発点として使用すると、はるかに創造的なソリューションを実行できます。たとえば、日中のピーク時と晴れているときにのみ、光に敏感な植物の上に日よけを配置できます。フォトレジスターを使用することで、アクチュエーターを動かしてシェードを配置する必要があるほど晴れているかどうかを判断できます。

光の露出を最大化する2番目の使用例では、LDRに露出される光を最大化する位置を決定する必要があります。これを効果的に行うには、を利用する必要があります フィードバックリニアアクチュエータ アクチュエータの位置を追跡します。リニアアクチュエータのさまざまなフィードバックオプションの使用方法に関するガイドは、 チュートリアルページ。以下のコードサンプルは、を使用してこれを実現する方法を示しています。 ポテンショメータフィードバックリニアアクチュエータ。最高の電圧値であるLDRからの最低の抵抗値と、それに対応するアクチュエータの位置を追跡するだけです。最初にアクチュエータを最大長まで伸ばしてから引っ込めて、アクチュエータの全長にわたってLDR出力を測定する必要があります。アクチュエータが全範囲を移動したら、LDRからの対応する出力が最も高い位置に移動するだけです。これを実際に実装するには、タイマーで以下のコードを実行して、1日を通して定期的に新しい位置を見つけることをお勧めします。

リニアアクチュエーターを備えたフォトレジスターを利用できる創造的な方法はたくさんあります。私たちはあなたが何をしたかを見てみたいです。と FirgelliAutomationの リニアアクチュエータとアクセサリの幅広い選択により、次の光制御プロジェクトを簡単にすることができます。

参照:

  1. エレクトロニクスノート。 光依存抵抗器LDR:フォトレジスター。 取得元: https://www.electronics-notes.com/articles/electronic_components/resistors/light-dependent-resistor-ldr.php

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