Raspberry Pi Pico: Tagschaltung

Eine Tagschaltung ist eine Schaltung, bei der zum Beispiel eine Leuchtdiode leuchtet, wenn Licht an ist bzw. Helligkeit erkannt wird. Der Helligkeitssensor ist in diesem Fall ein Fotowiderstand (LDR), der in Abhängigkeit der Helligkeit bzw. des einfallenden Lichts seinen Widerstandswert und somit die daran abfallende Spannung ändert. Diese Spannung wird von einem Analog-Digital-Wandler (ADC) gemessen und kann als 16-Bit-Wert im Programmcode verarbeitet werden.

Aufbau und Bauteile

Raspberry Pi Pico: Helligkeit messen mit Fotowiderstand

Der Aufbau besteht aus einem Spannungsteiler mit einem LDR und einem 10-kOhm-Widerstand. Mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) wird die Spannung über den Festwiderstand gemessen.

  • R1: Widerstand, 10 kOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Rot)
  • LDR1: Fotowiderstand

Programmcode

Das Programm ermittelt laufend die Spannung am Widerstand als 16-Bit-Wert in dezimaler Schreibweise. Überschreitet dieser Wert einen eher willkürlichen Sollwert, dann leuchtet die Leuchtdiode.

# Bibliotheken laden
from machine import Pin, ADC
from utime import sleep

# Soll-Wert, ab wann Tag sein soll
soll_wert = 30000

# Initialisierung des ADC0
ldr = ADC(0)

# Initialiseren des GPIO
led = Pin(25, Pin.OUT, value=0)

# Wiederholung
while True:
    # ADC als Dezimalzahl lesen
    read = ldr.read_u16()
    # Ausgabe in der Kommandozeile/Shell
    print("ADC: ", read)
    # EIN und AUS
    if read > soll_wert:
        led.on()
    else:
        led.off()
    # Warten
    sleep(3)

Idee für eine Erweiterung

Aufbau und Programmcode sind sehr einfach gehalten. Zum Experimentieren ist das gut. In der praktischen Anwendung ist es eher schwierig. Da es unter Tageslichtbedingungen eher selten schlagartig hell wird, kann es sein, dass die LED ständig an- und ausgeht, wenn die Helligkeit um den Sollwert herum pendelt. Wenn man damit eine Lampe schaltet, dann geht die ständig an und aus, was störend sein kann.

Für diese Situation ist eine Lösung gefragt. Zum Beispiel eine zeitliche Verzögerung, wenn der Schaltzustand sich geändert hat.

Darf es etwas mehr sein?

Es geht auch andersherum. Die LED soll leuchten, wenn es dunkel wird bzw. dunkel ist. Das ist eine Nachtschaltung, Dunkelschaltung oder ein Dämmerungsschalter.

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