Interruttore crepuscolare con Arduino Nano e Fotoresistenza

In questo post vedremo come implementare un Interruttore crepuscolare con Arduino Nano e Fotoresistenza. In particolare vedremo come leggere il valore rilevato da una Fotoresistenza e come interpretarlo per gestire l’accensione di un led.

Interruttore crepuscolare con Arduino Nano e Fotoresistenza

Panoramica sulla Fotoresistenza

La Fotoresistenza (Light-Dependent Resistor LDR), chiamata anche Fotoresistore, è un particolare componente elettronico che varia la sua resistenza in modo proporzionale alla quantità di luce che la colpisce.

Ha un valore di 0Ω quando viene sottoposta ad una condizione di luce piena, fino ad arrivare a 10, 50, 100 KΩ (il valore massimo varia in base al modello) al buio. Sono composte da uno strato semiconduttore che reagisce alla luminosità, sia quella emessa dal sole che da altre fonti luminose.
Questo è il simbolo elettrico che identifica una Fotoresistenza

Per maggiori informazioni sulle Fotoresistenze vi rimando su Wikipedia a questo link.

Materiale occorrente

Come in ogni post elenco i componenti che utilizzeremo per portare a termine il nostro progetto

• Arduino Nano ATmega328P CH340G: (Link Amazon – Link eBay)
• Led: (Link Amazon – Link eBay)
• Fotoresistenza: (Link Amazon – Link eBay)
• Resistenza: da 10KΩ (Link Amazon – Link eBay)
• Resistenza: da 220Ω (Link Amazon – Link eBay)
• Breadboard: basetta forata sperimentale (Link Amazon – Link eBay)
• Jumper Wire: cavetti elettrici (Link Amazon – Link eBay)
• Arduino IDE: ambiente di sviluppo per programmare il micro controllore Arduino (per l’installazione e la configurazione vi rimando a questi post)

Circuito e collegamenti

La resistenza da 220Ω deve essere inserita in serie tra il Led e il Pin su cui verrà collegato il piedino positivo. Serve come protezione per ridurre la caduta di tensione (5 volt) in uscita dal Pin di Arduino.
La resistenza da 10KΩ serve per creare un partitore resistivo collegata in serie alla Fotoresistenza. In base al valore che assumerà il Fotoresistore avremo, sul piedino della resistenza con cui è collegata, un valore che aumenta o diminuisce. Quello è il valore che andremo a confrontare in modo da decidere se accendere o spegnere il Led.

Effettuiamo i collegamenti come indicato in questa tabella. Per facilitare i collegamenti ho evidenziato i piedini delle resistenze nell’immagine subito dopo la tabella

Questo il circuito realizzato con Fritzing

E questo il circuito reale

Interruttore crepuscolare con Arduino Nano e Fotoresistenza

Lo Sketch

Questo è lo sketch che andremo a caricare sulla board.

/*
  Twilight switch with Photoresistor
  by Raffaele Riontino lelezapp.it
*/
 
int photorPin = A0;   //Pin Fotoresistenza
int photorValue = 0;  //Valore della Fotoresistenza
int ledPin = 7; 
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);         //inizializzo la porta seriale
  pinMode(photorPin, INPUT);  //imposto il pin della Fotoresistenza come ingresso
  pinMode(ledPin, OUTPUT);     //imposto il pin del Led come uscita
}
 
void loop() {
  photorValue = analogRead(photorPin); //leggo il valore della Fotoresistenza            
 
  Serial.print("Photoresistor = " );  
  Serial.println(photorValue);  
  
  if (photorValue <= 100){    //se il valore letto è <= 100 accendo il Led
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  } else {
  digitalWrite(ledPin, LOW);  //altrimenti lo spengo
  }
 
  delay(1500);
}

Il codice è abbastanza semplice e commentato. La parte che si occupa di spegnere o accendere il led, in base al valore letto dal Fotoresistore, è questa

if (photorValue <= 100){    //se il valore letto è <= 100 accendo il Led
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
} else {
  digitalWrite(ledPin, LOW);  //altrimenti lo spengo
}

Il valore 100 possiamo sostituirlo in base alle nostre esigenze. Possiamo recuperare il valore che ci interessa aprendo il Monitor Seriale dall’IDE, con Arduino connesso al PC tramite porta USB, per vedere i valori che vengono letti dalla Fotoresistenza quando proviamo ad oscurarla.

Configurazione IDE e test

Ora non ci resta che caricare il nostro sketch sul MicroControllore e vedere se tutto funziona correttamente.
Cominciamo collegando la board Arduino UNO al nostro PC tramite porta USB e avviamo l’ambiente di sviluppo Arduino IDE.
Una volta avviato l’IDE configuriamo la nostra board dal pannello Strumenti in questo modo

• Scheda -> Arduino Nano
• Processore -> ATmega328P
• Porta -> COM3 (N.B. la porta potrebbe essere differente)

Incolliamo lo sketch, che abbiamo visto poco prima, e carichiamolo sulla board Arduino Nano cliccando sul pulsante Carica (contrassegnato da una freccia rivolta verso destra)

Se non ci vengono visualizzati messaggi di errore vuol dire che il codice è stato compilato e caricato correttamente.

Ora non ci resta che testare il funzionamento del circuito. Per poterlo testare non dobbiamo fare altro che oscurare o illuminare la Fotoresistenza.
Oscurando la Fotoresistenza, se raggiunge un valore inferiore a quello che abbiamo impostato nel codice (100 in questo caso), il Led verrà illuminato. Sopra il limite impostato il led resterà spento.

Queste alcune letture prelevare utilizzando il Monitor Seriale e oscurando la Fotoresistenza

A presto 😉