Raspberry Pi 電子工作

LEDの点灯や各種アナログセンサーを使ったMaker's系のプログラム

部屋の明るさを取得するフォトトランジスター編

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フォトトランジスターはスマートフォンにも組み込まれており、日ごろからお世話になっている電子部品です。
今回使用するフォトトランジスターはLEDに似たような部品です。上記の図では白色になってます。

カソード、アノードのように足の長さが違いますが、このフォトレジスターの場合、長いほうがコレクター、短い方がエミッターです。コレクターをプラス電源側につなげましょう。CDSの場合と回路は同じですが、抵抗値として7.5kΩを使ってください。

フォトトランジスターとは名前の通りトランジスターの仲間です。ベース(ここでは光の強さにより強弱)に電流を流すとコレクタ、エミッタ間でより強い電流を流すことができます。

ここでは、当然、Raspberry Piでデジタル化された数値を取得するのが目標です。電圧の変化をA/Dコンバターを通じて出力させてみましょう。

現在の部屋の照度(Lux)を取得するために、便利なスマートフォンアプリがあります。アプリでおおまかな照度を得ながら実験をするとより理解が深まると思います。

Android
REPLE(リプレ) - Google Play の Android アプリ
iOS

REPLE

REPLE

スマホで撮影すると、照度を簡単に得ることができました。ここで、大阪市立博物館による、照度と明るさの目安を確認しておくのもよいでしょう。
照度と明るさの目安

フォトレジスターから流れる電流量を事前に把握しておきましょう。
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データシートによると100Luxで33μAが流れます。
今回は、7.5KΩを利用しているので、出力電圧は
=7500Ω×33μA
=247500μV
= 0.247V
と予想できますね。

計測したい照度のレンジによって抵抗値を変えてあげる必要があります。今回は50Lux~500Lux程度の測定を目安にしています。

Raspberry Piの設定とプログラムのコードは元のページにありますので、先ほどの続き「シリアル通信を有効可する」からお読みください。
また、CDSセルとは出力される電圧が違うのでRaspberry Piに出力されるデジタル数値はCDSセルを使った場合とは異なります。
出力される数値を計算する場合は、A/Dコンバーターのデータシートをご覧ください。
http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_digital/MCP3002.pdf

ADコンバーターとフォトレジスタを使って部屋の明るさを取得しよう。 - Raspberry Pi 電子工作