Lesson 18

光電池

必要な部品構成

(1) x Elegoo Uno R3
(1) x 830 tie-points breadboard
(8) x leds
(8) x 220 ohm resistors
(1) x 1k ohm resistor
(1) x 74hc595 IC
(1) x Photoresistor (Photocell)
(16) x M-M wires (Male to Male jumper wires)

CdS セル光可変抵抗器

CdSセルは、硫化カドミウム(CdS)を主成分とする光導電素子の一種で、光の当たる量によって抵抗値が変化します
受光部に当たる光の量が多ければ、抵抗値が小さくなり、暗くなると点灯する街路灯や保安灯などに利用されています。

フォトレジスター【CdSセル】 - sanuki-tech.net

本キットに入っている CdS セルのデータシートは下記

0Lux の光量で 2MΩ、10Luxで18-50KΩとある。

構成

Lesson 16 の構成を流用し CdS フォトレジスタを追加する

サンプルコードをデプロイするとフォトレジスタへの光の当たり具合で LED の点灯状況が変化する事を確認できる。

int lightPin = 0;
int latchPin = 11;
int clockPin = 9;
int dataPin = 12;

int leds = 0;

void setup() 
{
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
  pinMode(dataPin, OUTPUT);  
  pinMode(clockPin, OUTPUT);
}
void updateShiftRegister()
{
   digitalWrite(latchPin, LOW);
   shiftOut(dataPin, clockPin, LSBFIRST, leds);
   digitalWrite(latchPin, HIGH);
}
void loop() 
{
  int reading  = analogRead(lightPin);
  int numLEDSLit = reading / 57;  //1023 / 9 / 2
  if (numLEDSLit > 8) numLEDSLit = 8;
  leds = 0;   // no LEDs lit to start
  for (int i = 0; i < numLEDSLit; i++)
  {
    leds = leds + (1 << i);  // sets the i'th bit
  }
  updateShiftRegister();
}

ピン定義、setup() 定義周りは Lesson16 同様となっており、Loop() 内でフォトレジスタの抵抗値から光らせる LED 数を計算している。

int numLEDSLit = reading / 57;

通常に考えた場合、点灯を制御させたい LED 数は8個なので、アナログ入力の数値幅 1023 を8で割った数で制御することが正しく思えます。
しかしフォトレジスタにおいて抵抗値０はありえなく、抵抗値が 1KΩとなってしまった場合、固定抵抗の 1KΩ と合わせて 2kΩ、
その分を考慮し８分割しようとするので

8 = 1023 / 2 / x
8 = 511/x

そこから 57 となっている。
あとは取得されたアナログ入力値に沿ってシフトレジスタにどの LED を点灯させるかを指定している。

光電池​

必要な部品構成​

CdS セル 光可変抵抗器​

構成​

光電池

必要な部品構成

CdS セル光可変抵抗器

構成