Ночник на Arduino: фоторезистор и плавное включение света

Делитель и пороги: как фоторезистор превращается в цифру

Фоторезистор меняет сопротивление от ~1 кОм под лампой до ~1 МОм в темноте, но analogRead измеряет не сопротивление, а напряжение — нужен делитель: LDR с 5V на A0, резистор 10 кОм с A0 на GND. В темноте сопротивление фоторезистора растёт, напряжение на A0 падает, analogRead показывает сотню-другую; под лампой — 800-900. Конкретные числа у каждого экземпляра свои, поэтому скетч печатает значение в Serial, а пороги подбирают по этим печатям.

Второй ключ — гистерезис: включаем при значении ниже 300, выключаем выше 450, а в коридоре 300–450 ничего не меняем. Сумерки — это именно коридор: облако, тень от руки, фары за окном плавают вокруг одного порога, и однопороговый ночник щёлкает туда-сюда каждые несколько секунд. Зазор в 150 единиц означает, что освещённость должна вырасти на половину диапазона, прежде чем свет погаснет — на глаз это «выключился и не мигает».

const int POROG_TEMNO  = 300;   // ниже — стемнело, включаем
const int POROG_SVETLO = 450;   // выше — рассвело, гасим (гистерезис 150)
const int PIN_LED = 9;          // ШИМ-пин: плавный разгон яркости
int svetit = 0;
 
void setup() {
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("nochnik start");
}
 
void loop() {
  int svet = analogRead(A0);
  if (svet < POROG_TEMNO && svetit == 0) {
    svetit = 1;
    Serial.print("temno: ");
    Serial.println(svet);
    for (int y = 0; y <= 255; y = y + 5) {   // разгорается ~0,8 секунды
      analogWrite(PIN_LED, y);
      delay(15);
    }
  }
  if (svet > POROG_SVETLO && svetit == 1) {
    svetit = 0;
    Serial.print("svetlo: ");
    Serial.println(svet);
    for (int y = 255; y >= 0; y = y - 5) {   // плавно гаснет
      analogWrite(PIN_LED, y);
      delay(15);
    }
  }
  delay(150);
}

Прогон в симуляторе: двигаете ползунок карточки фоторезистора — при значении ниже 300 светодиодная карточка за ~0,8 секунды разгоняется до полной яркости (pwm 255), Serial печатает «temno: 200»; ползунок выше 450 — та же волна гаснет, «svetlo: 700». Значение 350 — в гистерезисной зоне — ничего не меняет: свет остаётся в прежнем состоянии, как и у живого ночника в сумерках.

Честная граница: что исполняет симулятор

Грабли: пороги, полярность и место установки

• Один порог вместо двух — главный брак: ночник строчит включениями в сумерках. Если светильник «моргает» — увеличьте зазор: 250/500 вместо 300/450.
• Поменяли местами резистор и фоторезистор — логика инвертировалась: в темноте analogRead растёт. Ничего страшного: поменяйте пороги местами или переставьте делитель обратно.
• Не ставьте датчик так, чтобы на него светил сам ночник: свет разгорелся — датчик увидел яркое — погас — увидел темноту — снова разгорелся. Датчик смотрит в окно или вверх, светильник отгорожен от него.
• Плавный разгон по 5 единиц с паузой 15 мс занимает меньше секунды — глазу приятно. Но весь цикл держит скетч в delay: в это время он слеп. Для ночника это неважно, для задач с реакцией — читайте про millis.
• Светодиод — только через резистор 220–330 Ом: в палитре «Макетка» он встроен в карточку, у живого LED без резистора выгорает сегмент за вечер.

Частые вопросы