SENSORS/ACTUATORS

Raspberry Pi - Capteur de lumière

Ce tutoriel vous explique comment utiliser le capteur de lumière avec le Raspberry Pi. En détail :

Fonctionnement d'un capteur de lumière
Comment connecter le capteur de lumière à un Raspberry Pi
Comment programmer un Raspberry Pi pour lire la valeur du capteur de lumière

Si vous cherchez un capteur de lumière qui fournit deux niveaux (BAS/HAUT) basés sur un seuil réglable, nous vous recommandons vivement de consulter le tutoriel Raspberry Pi - Module LDR.. Il est beaucoup plus facile et plus pratique à utiliser.

Préparation du matériel

1	×	Raspberry Pi 4 Model B
1	×	Light Sensor
1	×	10 kΩ resistor
1	×	ADS1115 ADC Module
1	×	Breadboard
1	×	Jumper Wires
1	×	(Optional) Screw Terminal Block Shield for Raspberry Pi
1	×	(Optional) USB-C Power Cable with On/Off Switch for Raspberry Pi 4B
1	×	(Optional) Plastic Case and Cooling Fan for Raspberry Pi 4B
1	×	(Optional) HDMI Touch Screen Monitor for Raspberry Pi

Or you can buy the following sensor kits:

1	×	DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Divulgation : Certains des liens fournis dans cette section sont des liens affiliés Amazon. Nous pouvons recevoir une commission pour tout achat effectué via ces liens, sans coût supplémentaire pour vous. Nous vous remercions de votre soutien.

À propos du capteur de lumière

Ce tutoriel utilise un capteur de lumière connu sous le nom de photorésistance. Il est également appelé résistance dépendante de la lumière, LDR, ou photorésistance.

Il est non seulement utilisé pour détecter la lumière, mais aussi pour mesurer le niveau de luminosité/éclairement de l'environnement.

Le Pinout du Capteur de Lumière

Une photorésistance possède deux broches qui n'ont pas besoin d'être distinguées, car c'est un type de résistance symétrique.

Comment ça fonctionne

Plus la quantité de lumière à laquelle la face de la photorésistance est exposée est grande, plus sa résistance sera faible. Ainsi, en mesurant la résistance de la photorésistance, nous pouvons déterminer la luminosité de l'éclairage environnant.

La valeur obtenue du capteur de lumière ne donne qu'une indication approximative de l'intensité lumineuse, pas une mesure précise du flux lumineux. Par conséquent, elle ne devrait pas être utilisée dans des situations nécessitant une grande précision.

Raspberry Pi - Capteur de Lumière

La carte Raspberry Pi n'est pas équipée d'un convertisseur analogique-numérique intégré, nous allons donc utiliser un module ADC externe, tel que l'ADS1115, pour lire la tension analogique d'un capteur de lumière. Suivez ces étapes pour configurer le système :

Connectez le capteur de lumière à l'entrée analogique du module ADS1115.
Le module ADS1115 effectuera la conversion analogique-numérique de la tension provenant du capteur de lumière, fournissant une valeur ADC.
Établissez une connexion entre le Raspberry Pi et le module ADS1115 en utilisant l'interface I2C.
Assurez-vous que l'I2C est activé sur le Raspberry Pi et configurez les paramètres nécessaires.
Utilisez des bibliothèques ou du code appropriés pour lire la valeur ADC du module ADS1115 via l'interface I2C sur le Raspberry Pi.

En suivant ces étapes, vous pouvez lire avec succès la tension analogique du capteur de lumière en utilisant le module ADS1115 avec votre Raspberry Pi.

Diagramme de câblage

Schéma de câblage du capteur de lumière Raspberry Pi

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Pour simplifier et organiser votre câblage, nous vous recommandons d'utiliser un Screw Terminal Block Shield pour Raspberry Pi. Ce shield garantit des connexions plus sûres et plus faciles à gérer, comme illustré ci-dessous :

Raspberry Pi Screw Terminal Block Shield

Code Raspberry Pi

Ce code lit la valeur d'une photocellule et évalue le niveau de lumière de manière qualitative.

Étapes rapides

Assurez-vous d'avoir installé Raspbian ou tout autre système d'exploitation compatible avec Raspberry Pi sur votre Pi.
Assurez-vous que votre Raspberry Pi est connecté au même réseau local que votre PC.
Assurez-vous que votre Raspberry Pi est connecté à l'internet si vous devez installer des bibliothèques.
Si c'est la première fois que vous utilisez Raspberry Pi, voir Installation du logiciel - Raspberry Pi.
Connectez votre PC au Raspberry Pi via SSH en utilisant le client SSH intégré sur Linux et macOS ou PuTTY sur Windows. Voir comment connecter votre PC au Raspberry Pi via SSH.
Assurez-vous que vous avez la bibliothèque RPi.GPIO installée. Sinon, installez-la en utilisant la commande suivante :

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

Installez la bibliothèque Adafruit_ADS1x15 en exécutant les commandes suivantes dans le terminal de votre Raspberry Pi :

sudo pip install Adafruit-ADS1x15

Créez un fichier de script Python light_sensor.py et ajoutez le code suivant :

# Ce code Raspberry Pi a été développé par newbiely.fr # Ce code Raspberry Pi est mis à disposition du public sans aucune restriction. # Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: # https://newbiely.fr/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-light-sensor import time import Adafruit_ADS1x15 # Create an ADS1115 ADC object adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1115() # Set the gain to ±4.096V (adjust if needed) GAIN = 1 # Define the threshold values for dim and bright levels DIM_THRESHOLD = 2000 # Adjust this based on your sensor's calibration BRIGHT_THRESHOLD = 3000 # Adjust this based on your sensor's calibration # Function to classify the light level def classify_light_level(raw_value): if raw_value < DIM_THRESHOLD: return "Dim" elif raw_value >= DIM_THRESHOLD and raw_value < BRIGHT_THRESHOLD: return "Moderate" else: return "Bright" # Main loop to read the analog value from the LDR and classify the light level try: while True: # Read the raw analog value from channel A3 raw_value = adc.read_adc(3, gain=GAIN) # Convert the raw value to voltage (not needed for classification) voltage = raw_value / 32767.0 * 4.096 # Assumes 4.096 V range for GAIN=1 # Classify the light level light_level = classify_light_level(raw_value) # Print the results print("Raw Value: {} \t Voltage: {:.2f} V \t Light Level: {}".format(raw_value, voltage, light_level)) # Add a delay between readings (adjust as needed) time.sleep(1) except KeyboardInterrupt: print("\nExiting the program.")

Enregistrez le fichier et exécutez le script Python en entrant la commande suivante dans le terminal :

python3 light_sensor.py

Couvrez le capteur de lumière avec votre main ou éclairez le capteur.
Vérifiez le Terminal pour voir le résultat.

PuTTY - Raspberry Pi

Raw Value: 1000 Voltage: 0.61 V Light Level: Dim Raw Value: 1800 Voltage: 1.10 V Light Level: Dim Raw Value: 2100 Voltage: 1.29 V Light Level: Moderate Raw Value: 2500 Voltage: 1.53 V Light Level: Moderate Raw Value: 2800 Voltage: 1.71 V Light Level: Moderate Raw Value: 3200 Voltage: 1.96 V Light Level: Moderate Raw Value: 3600 Voltage: 2.20 V Light Level: Bright Raw Value: 4000 Voltage: 2.45 V Light Level: Bright

Le script s'exécute dans une boucle infinie jusqu'à ce que vous appuyiez sur Ctrl + C dans le terminal.

Vidéo

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