ラズベリーパイでやってみた?! ~第3章 入力しよう~ part3 センサー入力回路

<第3章 入力しよう part3 センサー入力回路>

ハードもちょこっと解るオッチャンの投稿…

前回は、一番簡単な入力回路でした。
今回は、センサーで入力する回路を考えてみます。

相変わらずの基本条件として、

基本となる「オームの法則」は、
小・中学校 理科の教科書レベルは理解済み」としますね。

一旦ラズパイを「おいといて…」な内容です…。

株式会社トラストのサイト管理人さんから、
「タイトルから「ラズベリーパイ」の文字を消さんといて!」
と苦笑いされたんで、タイトルに付いてるのは、御愛嬌で…

今回は「センサー入力」の回路を考えてみます。

使うセンサーは「CdS」という、昔からあるモノです。

語源は化学式からきていて、

「Cd」…カドミウム
「S」…硫黄
コレを化合したもの「CdS」…硫化カドミウム

この「硫化カドミウム」が光の当り方により、抵抗値が変わるという性質があります。
つまり「光を感知する」という性質から、部品の素材として扱われております。

具体的に部品の説明をするならば、
光が強く当たる程、抵抗値が極端に下がり、
モノによっては、明暗で1000~10000倍の違いとなります。
また、個体差が激しく、似た抵抗値を持つCdSを探すには、若干苦労します。
(例)写真の部品では、真っ暗な時1000KΩ 強烈に光を当てると200Ω位となります。

早速、分圧を使った回路を考えてみましょう。

CdSの抵抗値が不安定につき、GPIOの電位はハッキリしないので、
シロクロハッキリさせる為に、3VくらいでONするトランジスタをつけましょう。

こうすることで「LED+抵抗B」の両端で、約4V~0Vの電位となるので、
入力が取れます。

抵抗A → 7500Ω
抵抗B → 330Ω
抵抗C → 0Ω(一旦なしで)

この設定でブレッドボードに組んだものを動画にしてみました。

回路の全貌を解説するならば、
明るい状態だとCdSの抵抗値が極端に低くなり、1V位になるので、
トランジスタがONできません。(OFFとなります。)
したがって、LED+抵抗Bの回路が無効となるので、LEDが消灯します。

暗くなると、徐々に分圧値が小さくなるので、
トランジスタへの電圧供給が増えていきます。
一定の電位になるとONするのでLEDが点灯し、
真っ暗になると、ほぼ最大の電圧となるので、LEDが煌々と点灯します。

要するに…

「明るいと消えて、暗くなると点灯する。」

という「自動制御の街灯」のような動作となります。

 
 
今回は ここまでといたします。

ご拝読 ありがとうございました。

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