著者: ジェレミー・クック
電気照明にはエネルギーが必要です。電力が限られている状況（バッテリー駆動のデバイスの使用など）では、太陽が出ているときや他のライトがすでに点灯しているときに貴重な電力を無駄にしたくないでしょう。この記事では、光を感知するとLEDが自動的にオフになる光センサー回路を構築します。
光センサー回路: LDR、トランジスタ、抵抗
この実験には、次のコンポーネントが必要です。使用される値は括弧内にありますが、入力電圧と使用可能なコンポーネントに応じて変化する可能性があります。
- NPNトランジスタ [2N2222A]
- (2) 抵抗 [R1 = 102Ω、R2 = 5.1kΩ]
- LED [赤]
- 遠距離恋愛
- 電圧源[5V]
以下の「DARK DETECT」回路図に従って回路を接続します。適切に実装されると、光がなくてもLEDが点灯します。LDRに十分な光が当たると、消灯します。
光回路図: R2とLDRを逆にして明暗を検出する
光センサー回路の説明
LDRに光が当たると、その 電気抵抗 は、完全な暗闇での複数MOhmの範囲から、十分な光がある場合の100 Ohmの範囲まで低下します。LDRとR2は電圧分割器として機能し、VXの電圧はVX = VDC * RLDR / (RLDR + R2) によって決まります。VX/ベース電圧が十分に高くなると（私の設定では約0.6 VDC）、コレクタ（3）からエミッタ（1）に電流が流れ始めます。アクティブな場合、電流はLEDとトランジスタを流れ、LEDを保護するためにR1によって抑制されます。
LEDがオンになるポイントを動的に変更するには、R2に可変 (チューニング) 抵抗器を使用できます。抵抗が高くなると、トランジスタをアクティブにしてLEDを点灯させるのに十分な電圧 (VX) に達するために、より大きなLDR抵抗 (したがってより低い光レベル) が必要になります。
暗闇を検知する | クレジット: ジェレミー・クック
逆に、R2とLDRの位置を逆にすると、十分な光でLEDをオンにすることができます。この状況では、光が増えるにつれてLDRの抵抗が減少するため、VXからグランドまでの電圧降下が大きくなります。VXが十分に高くなると、LEDに電流が流れます。
マイクロコントローラ、オペアンプ、そして「モノ」の制御
周囲の照明に基づいてLEDをオンにすることは、照明には確かに役立ちます。ただし、このような光依存抵抗回路の設定は、他の場所にも適用できます。
差動電圧入力（LDRなどから）は、単一のトランジスタの代わりに、 オペアンプ を使用してスイッチングに使用できます。また、 マイクロコントローラ （または アナログ-デジタル コンバータを備えたその他のコンピューティング デバイス）を使用して、周囲の照明に基づいて機器を作動させることもできます。ここでは、このようなセンサーをArduinoマイクロコントローラー セットアップで使用する方法について説明します 。
光（またはその欠如）を測定することは、存在の検出や、電気的絶縁を維持しながら信号を渡すために使用できます。ローカル コンピューティング リソースの助けを借りて、データをクラウドに送信し、他のセンサー デバイスと統合することも可能であり、制御の可能性は想像力の範囲内に制限されます。非常にシンプルで安価なセンサーとしては悪くないですね!
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