Fototakisti (Photocells)

Fototakisti (ingl LDR light dependent resistor, CdS Cells) on pooljuhtseadis, mille takistus väheneb valguse, infrapuna- või ultraviolettkiirguse toimel. Takistuse vähenemine põhineb sellel, et valguskiirguse toimel suureneb takisti materjalis laengukandjate arv või nende liikuvus. Kui fototakisti ühendada jadamisi koormustakistiga, sõltub ahela vool ja seega ka takistil tekkiv pingelang fototakisti valgustundliku pinna valgustatusest.

Fototakisti tundlikus sõltub väga palju individuaalselt komponendist ning lisatud takistusest seetõttu ei tasu fototakistiga täpseid mõõtmeid teha ning seda kasutatakse tavaliselt üldise valguse mõõtmiseks.

Fototakisti ehitus[]

Fototakisti muudab oma takistust vastavalt valgusele, mida pimeda seda suurem takistus. Pimedas on sensori takistus kuni 10MΩ. Tavalised fototakistid ei ole eriti valgustundlikud vaid on täpsed ainult vahemikus 700nm(punane) -500nm(roheline)

Täpsema info leiab sensori spetsifikatsiooni lehelt

Kuna enamus mõõdikuid mõõdavad valgust LUX-ides siis tõin alla väikese näite.

Illuminance	Example
0.002 lux	Moonless clear night sky
0.2 lux	Design minimum for emergency lighting (AS2293).
0.27 - 1 lux	Full moon on a clear night
3.4 lux	Dark limit of civil twilight under a clear sky
50 lux	Family living room
80 lux	Hallway/toilet
100 lux	Very dark overcast day
300 - 500 lux	Sunrise or sunset on a clear day. Well-lit office area.
1,000 lux	Overcast day; typical TV studio lighting
10,000 - 25,000 lux	Full daylight (not direct sun)
32,000 - 130,000 lux	Direct sunlight

Fototakisti mõõtmine[]

Fototakisti mõõtmine käib suhteliselt samamoodi kui tavalise takisti mõõtmine, ühenda fototakisti multimeetri konksude/sondide külge ja aseta mõõdik takistuse mõõtmise vahemikku, tulemuse muutumiseks tule sensori ees valgust muuta, kasutades lampi või musta riiet.

Fototakisti ühendamine[]

Kuna fototakistid on ehituselt tavalisele takistusele väga sarnased siis puudub neil ka polaarsus, mis tähendab, et neid võib ühendada mõlemat pidi.

Photoresistor connection — Fototakisti ühendamine Nano põhjal

Analoog signaali kättesaamiseks tuleb üks ots ühendada +5v ja teine tuleks ühendada 10KΩ (Pulldown resistor) ja Ground-i ning viia takisti juurest ühendus analoog peasse.

Analoog andmete kättesaamine käib nii kui fototakisti takistus muutub, muutub ka vooluahela voolutugevus kuna me kasutame ühte konstantse takistit, siis saame voolutugevuse vahe välja arvutada ja selle põhjal valgust mõõta.

Fototakisti näidis ülesanne ja analüüs[]

Selles näidises näitame kuidas töötab fototakisti kasutades selleks LED pirni, kus pirni heledus sõltub fototakistuse suurusest. Selleks kasutame Arduino PWM pesasid, näites on kasutatud pesa 11.

Fototakisti naidis ulesanne led — Fototakisti näidis ülesanne LED pirn

Koodi näidis

/*Fototakisti näidis visand.
 
Connect one end of the photocell to 5V, the other end to Analog 0.
Then connect one end of a 10K resistor from Analog 0 to ground 
Connect LED from pin 11 through a resistor to ground 
For more information see http://learn.adafruit.com/photocells */
 
int photocellPin = 0;     // the cell and 10K pulldown are connected to a0
int photocellReading;     // the analog reading from the sensor divider
int LEDpin = 11;          // connect Red LED to pin 11 (PWM pin)
int LEDbrightness;        // 
void setup(void) {
  // Lisame Serial Monitori
  Serial.begin(9600);   
}
 
void loop(void) {
  photocellReading = analogRead(photocellPin);  
 
  Serial.print("Analog reading = ");
  Serial.println(photocellReading);     // Fototakisti andmed
 
  // LED põleb heledamalt kui fototakistil on valgust rohkem
  photocellReading = photocellReading;
  //Map funktsioon muudab fototakistilt saadava info LED lambi juhtimiseks vajalikku vahemikku(Fototakisti 0-1023, LED 0-255)
  LEDbrightness = map(photocellReading, 0, 1023, 0, 200);
  Serial.println(LEDbrightness); //LED- tugevus
  analogWrite(LEDpin, LEDbrightness);
 
  delay(100);
}

Analüüsi antud koodi ja programmi tööd[]

Mis juhtub kui fototakistile langeb vähem või rohkem valgust
Kood liigub liiga kiiresti lugemiseks, aeglusta koodi tööd
Hetkel töötab LED pirn inverteeritult, muuda LED-i põlemine õigeks.
Mis tegurid mõjutavad katse tulemusi ja kuidas need likvideerida.

Lisaülesanded[]

Valmista valgusandur, mis kasutab kolme LED pirni kolme erineva valgus taseme näitamiseks. Projekt
Valmista fototakisti põhine alarmsüsteem
Valmista muusikasüsteem, mis kasutab fototakisti valguse mõõtjat ning töötab kindlas vahemikus
Valmista äratuskell, mis käivitub hommikuvalgusele

Lisamaterjal[]

Multimeetri kasutamine
Fototakisti lisainfo ja valimine
Cds Photocontuctive Photocell PDV-P8001 datasheet
Skeem Fritzing fail
Arduino Playground näide
Fototakisti andmed
Adafruit-i fototakisti ülevaade
Sparkfun fototakisti ülevaade
Fototakisti projekt koos ekraaniga(Nokia 5110)
Arduino Photoresistor Tutorial with a Nokia 5110 display
Video materjal

Arduino Tutorial -3- Photoresistors