ใบงานที 3 photocell & 7segment

ใบงานที 3  photocell & 7segment

ผู้จัดทำ

นาย กฤษณะ   รักธรรม          001   

นาย สราวุธ      ชอบเพื่อน     021

หลักการทำงาน

แอลดีอาร์ (LDR)

       แอลดีอาร์ (LDR) หรือ ตัวต้านทานแปรเปลี่ยนค่าตามแสง หลายครั้งที่หลายๆคนอาจเรียกหรือจำสับสนกับ LED , LDR แต่เมื่อมาอ่านบทความนี้แล้ว ผมก็หวังว่าจะเข้าใจได้ดียิ่งขึ้น

โดยสัญลักษณ์ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ของ LDR นี้คือ

       แอลดีอาร์(LDR) หรือชื่อเต็มๆคือ Light Dependent Resistor โดยแปลความหมายตรงตัวคือ "ต้านทาน ขึ้นอยู่กับ แสง" LDR คือ ความต้านทานชนิดที่ไวต่อแสง กล่าวคือ ตัวความต้านทานนี้สามารถเปลี่ยนสภาพทางความนำไฟฟ้า ได้เมื่อมีแสงมาตกกระทบ บางครั้งเรียกว่าโฟโตรีซีสเตอร์ ( Photo Resistor) หรือ โฟโตคอนดัคเตอร์ (Photo Conductor)   เป็นตัวต้านทานที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) ประเภทแคดเมี่ยมซัลไฟด์ ( Cds : Cadmium Sulfide) หรือแคดเมี่ยมซิลินายส์ ( CdSe : Cadmium Selenide) ซึ่งทั้งสองตัวนี้ก็เป็นสารประเภทกึ่งตัวนำ เอามาฉาบลงบนแผ่นเซรามิกที่ใช้เป็นฐานรองแล้วต่อขาจากสารที่ฉาบ ไว้ออกมา

จากรูปจะแสดงลักษณ์ของ LDR ครับ

คุณสมบัติทางแสง

       การทำงานของ LDR เพราะว่าเป็นสารกึ่งตัวนำ เวลามีแสงตกกระทบลงไปก็จะถ่ายทอดพลังงาน ให้กับสาร ที่ฉาบอยู่ ทำให้เกิดโฮลกับอิเล็กตรอนวิ่งกันพล่าน. การที่มีโฮล กับอิเล็กตรอนอิสระนี้มากก็เท่ากับ ความต้านทานลดลงนั่นเอง ยิ่ง ความเข้มของแสงที่ตกกระทบมากเท่าไร ความต้านทานก็ยิ่งลดลงมากเท่านั้น

       เมื่อเทียบกับการทำงาน ของอุปกรณ์ไวแสง ประเภทอื่น ๆ แต่ถึงอย่างไรแสงในช่วงคลื่นนี้ ก็มีอยู่ในแสงอาทิตย์ แสงจากหลอดไฟแบบไส้ และ แสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ ด้วย หรือ ถ้าจะคิดถึงความยาวคลื่น ที่ LDR จะตอบสนองไวที่สุดแล้ว ก็มีอยู่หลาย ความยาวคลื่น โดยทั่วไป LDR ที่ทำจากแคดเมียมซัลไฟด์ จะไวต่อแสงที่มีความยาวคลื่นในช่วง 5,000 กว่า อังสตรอม. ซึ่งเราจะเห็นเป็นสีเขียว ไปจนถึงสีเหลือง สำหรับ บางตัวแล้ว ความ ยาวคลื่นที่ไวที่สุดของมันใกล้เคียงกับความยาวคลื่นที่ไวที่สุดของตาคนมาก ( ตาคนไวต่อความ ยาวคลื่น ประมาณ 5,550 อังสตรอม ) จึงมักจะใช้ทำเป็นเครื่องวัดแสง ในกล้องถ่ายรูป ถ้า LDR ทำจาก แคดเมียมซีลิไนด์ก็จะไวต่อ ความ ยาวคลื่นในช่วง 7,000 กว่า อังสตรอม ซึ่งไปอยู่ใน ช่วงอินฟราเรดแล้ว

LDR : Light Dependent Resistor  คือ ความต้านทานชนิดที่ไวต่อแสง กล่าวคือ ตัวความต้านทานนี้สามารถเปลี่ยนสภาพทางความนำไฟฟ้า ได้เมื่อมีแสงมาตกกระทบ บางครั้งเรียกว่าโฟโตรีซีสเตอร์ ( Photo  Resistor)   หรือ โฟโตคอนดัคเตอร์   (Photo Conductor)   เป็นตัวต้านทานที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ(Semiconductor)   ประเภทแคดเมี่ยมซัลไฟด์ ( Cds : Cadmium Sulfide)   หรือแคดเมี่ยมซิลินายส์ ( CdSe : Cadmium Selenide)   ซึ่งทั้งสองตัวนี้ก็เป็นสารประเภทกึ่งตัวนำ เอามาฉาบลงบนแผ่นเซรามิกที่ใช้เป็นฐานรองแล้วต่อขาจากสารที่ฉาบ ไว้ออกมา

LDR (Light Dependent Resistor) คือตัวต้านทานปรับค่าตามแสง ตัวต้านทานชนิดนี้สามารถเปลี่ยนความนําไฟฟ้าได้เมื่อมีแสงมาตกกระทบ โฟโตรีซีสเตอร์ ( Photo  Resistor)   หรือ โฟโตคอนดัคเตอร์   (Photo Conductor)   เป็นตัวต้านทานที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor)   ประเภทแคดเมี่ยมซัลไฟด์ ( Cds : Cadmium Sulfide)   หรือแคดเมี่ยมซิลินายส์ ( CdSe : Cadmium Selenide)   ซึ่งทั้งสองตัวนี้ก็เป็นสารประเภทกึ่งตัวนำ เอามาฉาบลงบนแผ่นเซรามิกที่ใช้เป็นฐานรองแล้วต่อขาจากสารที่ฉาบ ไว้ออกมา โครงสร้างของ LDR

การทํางานของ LDR เมื่อเวลามีแสงตกกระทบลงไปก็จะถ่ายทอดพลังงาน ให้กับสาร ที่ฉาบอยู่ ทำให้เกิดโฮลกับอิเล็กตรอนวิ่งกันพล่าน การที่มีโฮล กับอิเล็กตรอนอิสระนี้มากก็เท่ากับ ความต้านทานลดลงนั่นเอง ยิ่ง ความเข้มของแสงที่ตกกระทบมากเท่าไร ความต้านทานก็ยิ่งลดลงมากเท่านั้น ดังนั้นเมื่อ LDR ถูกแสงตกประทบจะทําให้ ตัว LDR มีความต้านทานลดลง และเมื่อไม่มีแสงตกประทบจะมีความต้านทานมากขึ้น

สัญลักษณ์ของ LDR คือ

ตัวอุปกรณ์ของ LDR

LDR มักถูกนํามาใช้ในวงจร switch ทางแสง ปิด-เปิดไฟด้วยแสง วัดความเข้มแสง ฯลฯ

ตัวอย่างการนํา LDR ไปใช้งานเบื้องต้น ลองดูตามวงจรนี้ครับ

จากวงจรเมื่อมีแสงสว่างตกประทบ LDR ค่าความต้านทานของ LDR ลดลง ทําให้แรงดันตกคร่อม LDR ลดลงส่งผลให้ ทรานซิสเตอร์หยุดนํากระแสไฟฟ้า ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน Load แต่เมื่อไม่มีแสงตกกระทบ LDR ค่าความต้านทาน LDR สูงขึ้น แรงดันตกครอม LDR สูงขึ้นทําให้ ทรานซิสเตอร์นํากระแส กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน Load

credit :http://www.step1990.com/photo-switch    https://www.thitiblog.com/blog/6796

วีดีโอการทดสอบ

รูปการต่อวงจร

LED test LDR

Code

int LED1 = 2;

int LED2 = 3;

int LED3 = 4;

int LED4 = 5;

void setup() {

  // initialize serial communication:

  Serial.begin(9600);

  pinMode (LED1,OUTPUT);

  pinMode (LED2,OUTPUT);

  pinMode (LED3,OUTPUT);

  pinMode (LED4,OUTPUT);

}

void loop() {

  // read the sensor:

  int sensorReading = analogRead(A0);

  // map the sensor range to a range of four options:

  int range = map(sensorReading, sensorMin, sensorMax, 0, 3);

  // do something different depending on the range value:

  switch (range) {

    case 0:    // your hand is on the sensor

      Serial.println("dark");

      digitalWrite (LED1,HIGH);

      digitalWrite (LED2,LOW);

      digitalWrite (LED3,LOW);

      digitalWrite (LED4,LOW);

      break;

    case 1:    // your hand is close to the sensor

      Serial.println("medium");

      digitalWrite (LED2,HIGH);

      digitalWrite (LED3,LOW);

      digitalWrite (LED1,LOW);

      digitalWrite (LED4,LOW);

      break;

    case 2:    // your hand is a few inches from the sensor

      Serial.println("dim");

      digitalWrite (LED3,HIGH);

      digitalWrite (LED1,LOW);

      digitalWrite (LED2,LOW);

      digitalWrite (LED4,LOW);

      break;

    case 3:    // your hand is nowhere near the sensor

      Serial.println("bright");

      digitalWrite (LED4,HIGH);

      digitalWrite (LED2,LOW);

      digitalWrite (LED3,LOW);

      digitalWrite (LED1,LOW);

      break;

  }

  delay(1);        // delay in between reads for stability

}

                                              ดาวโหลด