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Arduino e Módulo Sensor de Luz GBK

Hoje apresentarei o módulo sensor de luz da GBK Robotics, este sensor utiliza um LDR (Resistor Dependente de Luz – Light Dependet Resistor) para converter a intensidade luminosa do ambiente em variação de resistência.

Este tipo de sensor é muito útil, e é graças a ele que as luzes da iluminação pública acendem ao escurecer. Também podemos utilizá-lo para automação, permitindo que as luzes sejam acessas ao anoitecer, como acontece nas fotocélulas.

O Sensor LDR

Como mencionado, o LDR é um sensor de luminosidade que fornece em seus terminais a variação da resistência de acordo com a variação da intensidade luminosa. A Figura 1 a seguir apresenta um modelo de LDR típico e sua simbologia.

Figura 1 – LDR tipicamente encontrado no comércio e seu símbolo em um circuito.

O LDR varia sua resistência com a luz incidente sobre ele, de modo que, a medida que a intensidade da luz aumenta a sua resistência diminui. Ele é construído a partir de material semicondutor com elevada resistência elétrica. Assim, quando a luz incide sobre o semicondutor, os fótons que incidem sobre o semicondutor libertam elétrons para a banda condutora que irão aumentar a condutividade, e assim provocar a diminuição da resistência.

De modo geral, o LDR apresenta baixa resistência (algumas dezenas de Ohm’s) sob forte luminosidade e alta resistência sob baixa luminosidade (geralmente Mega Ohm’s).

O Módulo Sensor de Luz

Utilizarei o módulo sensor de luz da GBK Robotics que integra o sensor LDR e três LEDs para nosso teste. Assim, podemos criar uma espécie de sensor de intensidade luminosa graduado. A Figura 2 a seguir apresenta o módulo que será utilizado.

Figura 2 – Módulo sensor de luz com LEDs da GBK.

O módulo possui terminais que são interessantes destacá-los para nosso conhecimento e melhor aproveitamento de toda estrutura. A Figura 3 a seguir traz o módulo, seus pinos e funções.

Figura 3 – Funções e pinagem do módulo sensor de luminosidade GBK.

A Figura 3 nos revela informações de extrema importância na utilização do módulo, como sua tensão de operação de 5 V.

Os módulos GBK tem uma característica muito interessante que é a da rápida prototipagem, ou seja, os módulos possuem diferentes indicações na placa, são de fácil conexão e uso. E é indicado principalmente para elaboração de protótipos.

Este módulo sensor de luminosidade pode ser adquirido na loja Silvatrônics com aquele custo benefício que adoramos.

Agora que conhecemos melhor o módulo sensor de luminosidade, podemos elaborar um diagrama elétrico para conectar o sensor de luz ao Arduino.

Materiais e Componentes Necessários

A lista de materiais será bastante pequena, uma vez que o módulo GBK engloba todos os componentes necessários para o funcionamento do sensor. Os materiais são:

  1. Placa Arduino;
  2. Módulo sensor de luminosidade GBK;
  3. Cabo USB A/B;

Com os materiais listados acima, podemos prosseguir com a elaboração do esquema elétrico do nosso protótipo.

Esquema de Conexão do Módulo ao Arduino

Com as informações de conexão apresentadas na Figura 3, podemos elaborar o esquema para construção do medidor de intensidade luminosa com Arduino. A Figura 4 apresenta o modo que irei conectar o sensor ao Arduino.

Figura 4 – Esquema de conexão do Arduino ao módulo sensor de luminosidade GBK.

Com o esquema de conexão elaborado, é hora de implementarmos um programa para medir a intensidade luminosa e indicá-la através dos LEDs disponíveis na placa.

Veja também:

O que é Arduino ? Tudo o que você precisa saber

Curso de Arduino – Do zero ao avançado

Programa Elaborado Para Medir a Intensidade Luminosa

O programa a seguir foi elaborado na IDE do Arduino, aparentemente não há muita complexidade, e assim este algoritmo pode ser adaptado as mais diversas aplicações.

// TÍTULO: Programa Para Leitura do Sensor de Luminosidade com LDR
// AUTOR: Ângelo Meneguini

#define sinal A0                      // Pino no qual o sensor LDR está conectado
#define led1 2                        // Pino do LED 1
#define led2 3                        // Pino do LED 2
#define led3 4                        // Pino do LED 3

int leitura = 0;                      // Variável que armazena o valor analogico lido em A0

void setup() {

  Serial.begin(9600);                 // Inicia a comunicação serial

  pinMode(sinal, INPUT);              // Configura o pino analogico A0 como entrada
  pinMode(led1, OUTPUT);              // Configura o pino do LED 1 como saída
  pinMode(led2, OUTPUT);              // Configura o pino do LED 2 como saída
  pinMode(led3, OUTPUT);              // Configura o pino do LED 3 como saída

  digitalWrite(led1, LOW);            // Inicia o LED 1 em nível lógico 0
  digitalWrite(led2, LOW);            // Inicia o LED 2 em nível lógico 0
  digitalWrite(led3, LOW);            // Inicia o LED 3 em nível lógico 0
}

void loop() {

  leitura = analogRead(sinal);        // Lê o valor analogico em A0 do sensor LDR

  Serial.print("Leitura do LDR:");    // Imprime no Monitor Serial a frase
  Serial.println(leitura);            // Imprime o valor analogico no Monitor Serial

  if(leitura >= 100 && sinal < 350)   // Compara se o valor analogico esta entre 100 e 350
  {
    digitalWrite(led1, HIGH);         // Coloca o LED 1 em nível alto
    digitalWrite(led2, LOW);          // Coloca o LED 2 em nível baixo
    digitalWrite(led3, LOW);          // Coloca o LED 3 em nível baixo
  }

  if(leitura >= 350 && sinal < 600)   // Compara se o valor analogico está entre 350 e 600
  {
    digitalWrite(led1, HIGH);         // Coloca o LED 1 em nível alto
    digitalWrite(led2, HIGH);         // Coloca o LED 2 em nível alto
    digitalWrite(led3, LOW);          // Coloca o LED 3 em nível baixo
  }

  if(leitura >= 600 && sinal <= 1023) // Compara se o valor analogico está entre 600 e 1023
  {
    digitalWrite(led1, HIGH);         // Coloca o LED 1 em nível alto
    digitalWrite(led2, HIGH);         // Coloca o LED 2 em nível alto
    digitalWrite(led3, HIGH);         // Coloca o LED 3 em nível alto
  }

  delay(1000);                        // Espera 1 segundo até a nova leitura
}

O programa acima nos permite testar o módulo sensor de luminosidade e ainda configurar o acendimento dos LEDs. Isso pois estamos apresentando o valor analógico lido na Serial Monitor. De modo que possamos ajustar o sensor ao ambiente que queremos aplicá-lo.

O programa acima também pode ser baixado diretamente do meu GitHub.

Funcionamento e Teste do Sensor de Luminosidade

Agora que conhecemos muito bem o módulo GBK sensor de luminosidade, podemos implementar o protótipo e verificar seu funcionamento. A Figura 5 apresenta uma foto da minha montagem.

Figura 5 – Montagem do módulo sensor de luminosidade na bancada.

Para complementar gravei um pequeno vídeo amador apresentando o funcionamento do módulo.

Perceba a simplicidade de implementação, o que possibilita aplicar este sensor à muitos outros projetos, principalmente na automação residencial.

Espero que tenham gostado deste texto e que tenha sido muito útil quanto a utilização do módulo sensor de luminosidade da GBK.

Obrigado pela leitura e até o próximo artigo!

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