SENSORES/ATUADORES

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Arduino Nano ESP32 - Ethernet

Arduino Nano ESP32 - Sensor de Luz

Este tutorial explica como usar o Arduino Nano ESP32 com o sensor de luz. Em detalhes, vamos aprender:

Como o sensor de luz funciona.
Como conectar o sensor de luz ao Arduino Nano ESP32.
Como programar o Arduino Nano ESP32 para ler o valor de um sensor de luz.

Hardware Necessário

1	×	Arduino Nano ESP32
1	×	Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (para PC com USB-C)
1	×	Sensor de Luz
1	×	10 kΩ Resistor
1	×	Protoboard
1	×	Fios Jumper
1	×	(Opcional) Conector de Alimentação DC
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão Breakout para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Divisor de Alimentação para Arduino Nano ESP32

Or you can buy the following kits:

DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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O sensor de luz LDR é muito barato, mas exige um resistor na ligação, o que pode deixar a montagem mais complexa. Para simplificar a ligação, você pode usar um módulo sensor de luz LDR como alternativa.

Sobre o Sensor de Luz

O sensor de luz mais usado é o fotorresistor (também conhecido como fotocélula ou resistor dependente de luz, LDR).

Ele pode ser usado para detectar a presença de luz. Também pode ser usado para medir o nível de iluminância/brilho da luz.

Pinagem do Sensor de Luz

Um sensor de luz tem dois pinos. Assim como um resistor comum, NÃO precisamos distinguir esses pinos.

Como o Sensor de Luz Funciona

A resistência do fotorresistor é inversamente proporcional à intensidade da luz. Quanto menos luz a face do fotorresistor recebe, maior é a resistência do fotorresistor. Portanto, podemos inferir o quão clara é a luz ambiente medindo a resistência do fotorresistor.

O valor medido pelo fotorresistor reflete a tendência aproximada da intensidade da luz, mas NÃO representa exatamente o fluxo luminoso. Portanto, o fotorresistor não deve ser usado em aplicações que exigem alta precisão. A calibração também é necessária em alguns tipos de aplicação.

Arduino Nano ESP32 - Sensor de Luz

O pino de entrada analógica do ESP32 converte a tensão (entre 0v e ADC_VREF - o padrão é 3,3V) em valores inteiros (entre 0 e 4095), chamados de valor analógico ou valor ADC. Ao conectar um pino de entrada analógica do Arduino Nano ESP32 ao fotorresistor, podemos ler o valor analógico usando a função analogRead().

Diagrama de Ligação entre o Sensor de Luz e o Arduino Nano ESP32

Diagrama de Ligação do Sensor de Luz com o Arduino Nano ESP32

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Código Arduino Nano ESP32

O código do Arduino Nano ESP32 abaixo lê o valor de um sensor de luz e infere o nível de luz

/* * Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-light-sensor */ #define LIGHT_SENSOR_PIN A0 // The Arduino Nano ESP32 pin connect to the light sensor void setup() { // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor. Serial.begin(9600); // set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input) analogSetAttenuation(ADC_11db); } void loop() { // reads the input on analog pin (value between 0 and 4095) int analog_value = analogRead(LIGHT_SENSOR_PIN); Serial.print("Analog Value = "); Serial.print(analog_value); // The raw analog reading // We'll have a few threshholds, qualitatively determined if (analog_value < 40) { Serial.println(" => Dark"); } else if (analog_value < 800) { Serial.println(" => Dim"); } else if (analog_value < 2000) { Serial.println(" => Light"); } else if (analog_value < 3200) { Serial.println(" => Bright"); } else { Serial.println(" => Very bright"); } delay(500); }

Passos Rápidos

Se esta é a primeira vez que você usa o Arduino Nano ESP32, veja como configurar o ambiente do Arduino Nano ESP32 no Arduino IDE.
Copie o código acima e cole no Arduino IDE.
Compile e faça o upload do código para a placa Arduino Nano ESP32 clicando no botão Upload do Arduino IDE
Abra o Serial Monitor no Arduino IDE

Como abrir o Serial Monitor no Arduino IDE

Aponte luz para o sensor
Confira o resultado no Serial Monitor. Ele se parece com o abaixo:

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Nano ESP32' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Analog Value = 406 => Dim Analog Value = 412 => Dim Analog Value = 465 => Dim Analog Value = 471 => Dim Analog Value = 3511 => Very bright Analog Value = 3521 => Very bright Analog Value = 3618 => Very bright

Ln 11, Col 1

Arduino Nano ESP32 on COM15

Sensor de Luz e LED

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Código Arduino Nano ESP32

O código abaixo liga o LED se estiver escuro; caso contrário, desliga o LED

/* * Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-light-sensor */ #define LIGHT_SENSOR_PIN A0 // The Arduino Nano ESP32 pin connect to the light sensor #define LED_PIN D2 // The Arduino NanO ESP32 pin connected to LED #define ANALOG_THRESHOLD 500 void setup() { // set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input) analogSetAttenuation(ADC_11db); pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // set ESP32 pin to output mode } void loop() { int analog_value = analogRead(LIGHT_SENSOR_PIN); // read the value on analog pin if (analog_value < ANALOG_THRESHOLD) digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // turn on LED else digitalWrite(LED_PIN, LOW); // turn off LED }

※ Nota:

Este tutorial usa a função analogRead() para ler valores de um ADC (Conversor Analógico-Digital) conectado a um sensor ou componente. O ADC do Arduino Nano ESP32 é adequado para projetos que não exigem alta precisão. No entanto, para projetos que precisam de medições precisas, tenha em mente o seguinte:

O ADC do Arduino Nano ESP32 não é perfeitamente preciso e pode exigir calibração para obter resultados corretos. Cada placa Arduino Nano ESP32 pode variar um pouco, então a calibração é necessária para cada placa individualmente.
A calibração pode ser difícil, especialmente para iniciantes, e nem sempre produz os resultados exatos que você quer.

Para projetos que exigem alta precisão, considere usar um ADC externo (por exemplo, o ADS1115) com o Arduino Nano ESP32 ou usar outro Arduino, como o Arduino Uno R4 WiFi, que tem um ADC mais confiável. Se você ainda quiser calibrar o ADC do Arduino Nano ESP32, consulte o ESP32 ADC Calibration Driver.

Vídeo

Referências de Funções

Tutoriais Relacionados

Arduino Nano ESP32 - LDR Module

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