Instrukcja i dane produktu

• nauka elektroniki i programowania,
• prototypowanie,
• projekty DIY,
• robotyka,
• automatyka hobbystyczna,
• wykrywanie zmian oświetlenia,
• sterowanie urządzeniami przez mikrokontroler na podstawie stanu czujnika,
• eksperymenty z wejściami ADC i sygnałami cyfrowymi.

• Produkt jest modułem elektronicznym przeznaczonym do zastosowań hobbystycznych, edukacyjnych, prototypowych i integracji z innymi urządzeniami.
• Moduł należy zasilać wyłącznie napięciem stałym zgodnym ze specyfikacją.
• Przed podłączeniem należy sprawdzić polaryzację pinów VCC i GND.
• Nie należy dopuszczać do zwarcia pinów ani kontaktu przewodzących elementów z metalowymi przedmiotami.
• Moduł nie jest zabezpieczony przed wodą, wilgocią, kondensacją ani zabrudzeniami przewodzącymi.
• Montaż i modyfikacje należy wykonywać przy odłączonym zasilaniu.
• Podczas pracy należy unikać wyładowań elektrostatycznych oraz dotykania elementów przewodzących bez potrzeby.
• Wyjścia AO i DO są wyjściami sygnałowymi i nie są przeznaczone do bezpośredniego zasilania odbiorników dużej mocy.
• W urządzeniu końcowym należy zapewnić odpowiednie zabezpieczenia elektryczne zgodne z wymaganiami całego projektu.

• Nie podłączać modułu bezpośrednio do napięcia sieciowego 230 V AC.
• Nie przekraczać zalecanego napięcia zasilania modułu.
• Nie podłączać cewki przekaźnika, silnika, żarówki ani innego obciążenia bezpośrednio do AO lub DO.
• Nie traktować wyjścia AO jako skalibrowanego pomiaru w luksach.
• Nie stosować modułu jako jedynego elementu systemu bezpieczeństwa, alarmu krytycznego lub zabezpieczenia życia i mienia.
• Nie narażać modułu na wodę, deszcz ani kondensację.
• Przy współpracy z układami 3,3 V zwrócić uwagę na maksymalne dopuszczalne napięcie wejściowe mikrokontrolera.
• Fotorezystor reaguje zależnie od widma źródła światła, dlatego różne lampy mogą dawać różne wyniki mimo podobnej subiektywnej jasności.

• Typ czujnika: fotorezystor LDR
• Układ komparatora: LM393
• Napięcie zasilania modułu: 3,3–5 V DC
• Wyjście analogowe: AO
• Wyjście cyfrowe: DO
• Regulacja progu DO: potencjometr montażowy
• Oznaczenie potencjometru widoczne na module: 3362 / P103
• Sygnalizacja zasilania: PWR-LED
• Sygnalizacja stanu cyfrowego: DO-LED
• Złącze: 4-pin, raster typowy 2,54 mm
• Kolejność pinów zgodnie z nadrukiem PCB: AO, DO, GND, VCC
• Otwór montażowy: tak
• Typ sygnału AO: napięcie zależne od oświetlenia, przeznaczone do wejścia ADC
• Typ sygnału DO: sygnał logiczny z komparatora
• Wymiary PCB: około 32 × 14 mm; przed użyciem jako wymiar gwarantowany zalecany jest pomiar konkretnej partii

Uwaga dotycząca parametrów: jest to moduł hobbystyczny i prototypowy, przeznaczony do wykrywania zmian oraz względnego poziomu oświetlenia. Nie jest fabrycznie kalibrowanym luksomierzem ani przyrządem laboratoryjnym. Rzeczywiste wskazania zależą m.in. od egzemplarza fotorezystora, temperatury, widma źródła światła, napięcia zasilania oraz sposobu zabudowy. W zastosowaniach wymagających konkretnego progu należy wykonać kalibrację w docelowych warunkach.

Moduł należy zasilać napięciem 3,3–5 V DC pomiędzy pinami VCC i GND.

Dla układów pracujących z logiką 3,3 V, takich jak ESP32 czy ESP8266, najbezpieczniej zasilać moduł z 3,3 V. Przy zasilaniu modułu z 5 V napięcie na wyjściu AO może osiągać poziom zbliżony do napięcia zasilania, co może przekraczać dopuszczalny poziom wejścia ADC mikrokontrolera 3,3 V.

Wyjścia AO i DO są wyjściami sygnałowymi. Nie należy używać ich do bezpośredniego zasilania lamp, silników, cewek przekaźników ani innych większych obciążeń.

Opis pinów

Przykładowe podłączenie do Arduino UNO / Nano

Przykładowe podłączenie do ESP32

Przy ESP32 należy zawsze sprawdzić, czy wybrany pin obsługuje wejście ADC w konkretnej wersji płytki.

1. Podłączenie

1. Wyłącz zasilanie układu.
2. Połącz pin GND modułu z masą mikrokontrolera.
3. Połącz VCC z odpowiednim napięciem zasilania.
4. Jeżeli chcesz odczytywać płynne zmiany jasności, podłącz AO do wejścia analogowego.
5. Jeżeli chcesz wykrywać tylko przekroczenie ustawionego progu, podłącz DO do wejścia cyfrowego.
6. Włącz zasilanie. Dioda PWR-LED powinna sygnalizować obecność napięcia.

2. Ustawienie progu wyjścia cyfrowego

1. Umieść czujnik w warunkach oświetleniowych, przy których ma następować przełączenie.
2. Powoli obracaj potencjometrem regulacyjnym.
3. Obserwuj diodę DO-LED.
4. Ustaw potencjometr w punkcie, w którym stan wyjścia zmienia się przy oczekiwanym poziomie światła.
5. Po regulacji sprawdź działanie kilkukrotnie w jaśniejszych i ciemniejszych warunkach.

Stan logiczny DO zależy od położenia względem ustawionego progu. W typowej konfiguracji tego modułu po przekroczeniu progu oświetlenia wyjście komparatora przechodzi w stan niski, jednak w programie warto traktować HIGH/LOW jako dwa stany czujnika i potwierdzić ich znaczenie podczas uruchomienia.

3. Odczyt analogowy

Wyjście AO pozwala obserwować względne zmiany oświetlenia. Odczyt z ADC nie jest wartością w luksach.

Najlepszą metodą jest wykonanie prostej kalibracji:

1. odczytaj wartość w typowych warunkach ciemnych,
2. odczytaj wartość w typowych warunkach jasnych,
3. na tej podstawie dobierz progi dla własnej aplikacji.

W typowych modułach tego typu wzrost oświetlenia powoduje spadek rezystancji fotorezystora, a kierunek zmiany wartości AO wynika z połączenia dzielnika napięcia. Dlatego przy tworzeniu programu najlepiej sprawdzić rzeczywisty kierunek zmian na konkretnym module zamiast zakładać go na stałe.

Przykładowy kod Arduino — jednoczesny odczyt AO i DO

const int PIN_AO = A0;
const int PIN_DO = 2;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIN_DO, INPUT);
}

void loop() {
  int wartoscAnalogowa = analogRead(PIN_AO);
  int stanCyfrowy = digitalRead(PIN_DO);

  Serial.print("AO = ");
  Serial.print(wartoscAnalogowa);

  Serial.print(" | DO = ");
  Serial.println(stanCyfrowy == HIGH ? "HIGH" : "LOW");

  delay(250);
}

Przykład własnego progu programowego z wyjścia AO

const int PIN_AO = A0;
const int PROG = 500;   // przykład — należy ustalić po kalibracji

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int swiatlo = analogRead(PIN_AO);

  Serial.print("ADC: ");
  Serial.println(swiatlo);

  if (swiatlo > PROG) {
    Serial.println("Przekroczono ustawiony prog.");
  } else {
    Serial.println("Ponizej ustawionego progu.");
  }

  delay(500);
}

Wartość PROG jest wyłącznie przykładem. Należy ją dobrać eksperymentalnie po sprawdzeniu odczytów w docelowym miejscu pracy czujnika.

• Arduino UNO,
• Arduino Nano,
• Arduino Mega,
• Arduino Leonardo,
• Raspberry Pi Pico,
• ESP8266,
• ESP32,
• STM32,
• RP2040,
• inne mikrokontrolery wyposażone w wejścia cyfrowe i/lub analogowe.

W przypadku mikrokontrolerów z wejściami wyłącznie 3,3 V zalecane jest zasilanie modułu z 3,3 V albo odpowiednie ograniczenie poziomu sygnału. Szczególną uwagę należy zwrócić na wyjście AO, ponieważ jego napięcie zależy od napięcia zasilania modułu.

• 1 × IMZ Moduł czujnika światła z fotorezystorem 4-pin wyjście analogowe

• czujnik światła oparty na fotorezystorze LDR,
• dwa rodzaje wyjść: analogowe AO i cyfrowe DO,
• regulowany próg zadziałania wyjścia cyfrowego,
• komparator napięcia LM393,
• potencjometr regulacyjny na płytce,
• dioda sygnalizująca zasilanie PWR-LED,
• dioda sygnalizująca stan komparatora DO-LED,
• złącze 4-pin: AO, DO, GND, VCC,
• możliwość współpracy z mikrokontrolerami 3,3 V i 5 V,
• otwór montażowy w płytce,
• niewielkie wymiary odpowiednie do projektów DIY i prototypów.

• Fotorezystor LDR zmienia swoją rezystancję zależnie od ilości padającego światła. Dzięki temu moduł może wykrywać zmiany jasności otoczenia.
• Wyjście AO przekazuje napięcie analogowe zależne od warunków oświetleniowych. Można je odczytywać przetwornikiem ADC mikrokontrolera.
• Wyjście DO przekazuje dwustanową informację o przekroczeniu ustawionego progu jasności.
• Potencjometr 3362 / P103 służy do ustawiania progu działania komparatora dla wyjścia DO.
• LM393 pełni funkcję komparatora, porównując sygnał z dzielnika zawierającego fotorezystor z poziomem ustawionym potencjometrem.
• PWR-LED informuje o obecności zasilania modułu.
• DO-LED pozwala wizualnie obserwować zmianę stanu wyjścia cyfrowego.
• Wyjście analogowe umożliwia programową kalibrację czujnika i ustalenie własnych progów w programie, niezależnie od potencjometru na module.
• Czujnik reaguje na światło padające bezpośrednio na powierzchnię fotorezystora, dlatego sposób zabudowy i kierunek ustawienia modułu mają wpływ na odczyt.

• wykrywanie dnia i nocy,
• automatyczne włączanie lub wyłączanie oświetlenia przez sterownik,
• pomiar względnych zmian jasności,
• projekty Arduino, ESP32, ESP8266, Raspberry Pi Pico i podobne,
• roboty reagujące na światło,
• układy śledzące źródło światła,
• automatyka domowa i hobbystyczna,
• proste alarmy optyczne i detekcja zasłonięcia czujnika,
• stanowiska edukacyjne do nauki wejść analogowych i komparatorów,
• prototypowanie urządzeń reagujących na zmianę oświetlenia.

Czy moduł mierzy natężenie światła w luksach?

Nie bezpośrednio. Wyjście AO daje wartość zależną od oświetlenia, ale moduł nie jest fabrycznie skalibrowanym luksomierzem. Do uzyskania wartości zbliżonych do jednostek fizycznych potrzebna byłaby indywidualna kalibracja względem wzorcowego miernika.

Do czego służy potencjometr?

Potencjometr ustawia próg zadziałania komparatora dla wyjścia cyfrowego DO. Nie zmienia on działania wyjścia analogowego AO w taki sposób jak regulacja „czułości” pomiaru ADC.

Czym różni się AO od DO?

AO przekazuje płynnie zmieniające się napięcie zależne od oświetlenia. DO przekazuje tylko stan logiczny HIGH lub LOW w zależności od tego, po której stronie ustawionego progu znajduje się aktualny poziom światła.

Czy mogę używać tylko AO?

Tak. DO i potencjometr nie są potrzebne, jeśli wszystkie progi mają być realizowane programowo na podstawie odczytu analogowego.

Czy mogę używać tylko DO?

Tak. W takim przypadku wystarczy ustawić potencjometrem odpowiedni próg i odczytywać stan cyfrowy.

Czy moduł działa z ESP32?

Tak. Najbezpieczniej zasilać go z 3,3 V, dzięki czemu również poziomy sygnałów pozostają w zakresie odpowiednim dla mikrokontrolera 3,3 V.

Dlaczego wynik analogowy zmienia się między egzemplarzami?

Fotorezystory mają stosunkowo szerokie tolerancje, a wynik zależy również od napięcia zasilania, temperatury, widma światła i geometrii montażu. Dlatego warto kalibrować każdy układ w docelowych warunkach.

Czy DO może bezpośrednio sterować przekaźnikiem?

Nie należy podłączać cewki klasycznego przekaźnika bezpośrednio do wyjścia DO. DO jest sygnałem logicznym. Do sterowania większym obciążeniem należy użyć tranzystora, sterownika albo gotowego modułu przekaźnikowego z odpowiednim wejściem sterującym.

Co oznacza świecenie DO-LED?

Dioda DO-LED sygnalizuje stan komparatora związany z wyjściem cyfrowym. Jej stan zmienia się po przekroczeniu progu ustawionego potencjometrem.

Czy czujnik nadaje się do pomiaru światła słonecznego?

Może wykrywać jego zmiany i obecność, ale nie jest przyrządem pomiarowym do określania dokładnego natężenia światła słonecznego.

• pomiary laboratoryjne wymagające wzorcowanej dokładności,
• profesjonalne pomiary natężenia oświetlenia w luksach bez dodatkowej kalibracji,
• systemy bezpieczeństwa i instalacje, w których pojedyncza awaria czujnika może spowodować zagrożenie,
• zastosowania medyczne,
• urządzenia podtrzymujące życie,
• bezpośrednie sterowanie napięciem sieciowym,
• praca na zewnątrz bez odpowiedniej obudowy,
• środowisko mokre, agresywne chemicznie lub o dużej kondensacji.