mBlock & Arduino（8）光敏电阻、亮度感应器与光线追踪器

光敏电阻（Photo-sensitive resistor）的电阻值与光线有关，照射于感光面的光线亮度增加时，电阻值会变小，亮度减少时电阻值会加大，其原理是光线照射于半导体，原本稳定的电子受到激发而成为自由电子，常见的材料为硫化镉（Cds）或硒化镉（CdSe），因而常用 Cds 代表光敏电阻。

由于光敏电阻会因为光照而使得电阻发生改变，若对光敏电阻施以电压，两端的电压就会因为光照发生的电阻值改变，使得压降也跟着变化，我们可以利用这个特性来制作亮度感应器，
如上图的电路设计，输出脚位的电压值会是5 R2/(R1 + R2)，一般光敏电阻的电阻变化，大概是在 10M Ω（黑暗）到 1K Ω（置于阳光下）左右（如果直接以强光接近照射，电阻值还会更低一些），如果要精确地量测照度与电阻的关系，可以用专用照度计来量得照度与电阻之间的关系。
在这边就简单一点，我在目前室内合适的亮度下，量得的光敏电阻值约为 3K Ω 上下，按照上图的话，输出脚位的电压值会是在 38 V 左右，接到 Ardunio 的类比输入脚位，应当可以量得 800 左右的数值，你可以如下设计电路：

只要设计一个简单的小程式，就是阳春的照度计了 … XD

当然，这边的照度值不是公定的照度单位，只是从类比输入脚位量得的值，仅供亮度的相对参考，试着增强或遮挡至光敏电阻的光线，你就会看到数值会有不同的变化：

如果亮度感应器的敏感度设计的好一些，搭配自走车，就可以做个简单的循迹车了。

如果会实作简单的亮度感应器，那么就可以用多个亮度感应器，来实作简单的光线追踪了，例如，可使用两个亮度感应器，侦测左右两边的亮度差异，如果两边亮度差异在一定范围内，例如 50 以内，两边 LED 就同时亮，表示亮度差不多，若左边比右边的亮度高 50 以上，就亮左边，反之就是亮右边的 LED，你可以如下设计电路：
程式的撰写则可以如下：

因为我手边仅有的两个光敏电阻规格不同，同样的光源下，测出来的值不太一样，左边那颗比右边那颗约少了 150 左右，因此，在程式中我做了些修正 … XD

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整理：宁波家电物联网云平台，中科极动云

（1）减小；增大 （2） （3）② （4）当光照强度为4 5cd时，光敏电阻R 光 =4Ω，两端电压U 光 =IR 光 =05A×4Ω=2V， 定值电阻两端电压U 0 =U-U 光 =6V-2V=4V， 定值电阻R 0 =U 0 /I=4V/（05A）=8Ω 或：电路中的总电阻R 总 =U/I=6 V/（05 A）=12Ω，定值电阻R 0 =R 总 －R 光 =12Ω-4Ω=8Ω。

接线图解：

1、控制电源线

由于XH-M131模块产品有多种电压（5V、12V或24V），所以首先要确认电压是多少伏，千万不要搞错。如果实在不知道，可以从继电器上找（通常继电器的电压就是模块电压）。

2、输出线

先了解一下与输出比且相关的继电器触点性质。见下图。

以下以使用继电器常开触点为例。

a、控制电源电压与负载电源相同

b、 控制电源电压与负载电源不相同

（1）由图知电阻与光强成反比，故随光强的增大电阻减小，随光强的减小电阻增大；
（2）光照强度变大时，电阻减小，电流变大，R0上的电压变大，总电压不变，由串联电路的特点知，光敏电阻两端的电压减小，故选②．
（3）由图知电阻与光强成反比，即：

R1

R2

=

E2

E1

；
故答案为：（1）减小；（2）②；（3）

E2

E1

．

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