這個專案中將介紹一個新元件——光敏電阻。從名字可以看出，這個器件是依賴光作用的。在黑暗的環境中，光敏電阻具有非常高阻值的電阻。光線越強，電阻值反而越低。通過讀取這個電阻值，就可以檢查光線的亮暗了。我們這裡選用的是光敏二極體，光敏二極體其實就是光敏電阻中的一種，只是它還具有正負極性。
我們這次做的這個非常好玩，叫做感光燈。它能隨著光線明暗而選擇是否亮燈。這個光感燈非常適合用做夜晚使用的小夜燈。晚上睡覺的時候，家中燈關掉後，感光燈感覺到周圍環境變暗了，就自動亮起。到了白天，天亮後，感光燈就又恢復到關閉的狀態了。

所需材料

• 1×  5mm LED燈
• 1×  220歐電阻
• 1×  10k電阻
• 1×  光敏二極體
• 1×  手電筒（可選）
  

STEP 1： 硬體連線
LED燈還是和以往一樣的接法。而光敏二極體是有正負極的，和LED一樣，也是遵循長腳（+），短腳（-）的原則。還需注意的與光敏二極體相連的電阻是10k，而不是220Ω。

 

STEP 2：輸入程式碼
完成硬體連線後，開啟Arduino IDE,輸入下面這段程式碼。

1. int LED = 13;                     //設定LED燈為數字引腳13
   
2. int val = 0;                      //設定模擬引腳0讀取光敏二極體的電壓值
   
3. void setup(){
   
4.       pinMode(LED,OUTPUT);         // LED為輸出模式
   
5.       Serial.begin(9600);        // 串列埠波特率設定為9600
   
6. }
   
7. void loop(){
   
8.       val = analogRead(0);         // 讀取電壓值0~1023
   
9.       Serial.println(val);         // 串列埠檢視電壓值的變化
   
10.       if(val<1000){                // 一旦小於設定的值，LED燈關閉
    
11.               digitalWrite(LED,LOW);
    
12.       }else{                        // 否則LED亮起
    
13.               digitalWrite(LED,HIGH);
    
14.       }
    
15.       delay(10);                   // 延時10ms
    
16. }
    

複製程式碼 下載完程式碼後，LED燈會亮起，這時，你需要拿一個手電筒照你的光敏二極體（用手機後置攝像頭的閃光燈應該也可以），這時你會發現LED燈神奇般的自動熄滅。但是，一旦你的手電筒移開，LED燈又再次亮起。


STEP 3：程式碼回顧
這段程式碼想必你一定能看的懂了吧？我就簡單說一下，可能不明白的地方。

我們之講LM35溫度感測器的時候，也用到了用模擬口讀值。強調了，模擬量不需要輸入輸出模式。這裡，也是同樣用模擬口用來讀取光敏二極體的模擬值。

一旦有光照射，讀出的模擬值就會減小，這裡設定的上限值是1000。這個值可以按你需要的亮度來選取。選取方法：先把整個裝置放在你想讓LED關閉的一個環境下，然後開啟串列埠，檢視串列埠顯示的值，把這個值替換掉程式碼中的1000。從串列埠讀值，是除錯程式碼一種很好的方法。


STEP 4：硬體回顧
這裡接觸了一種新元件——光敏器件。這類器件都是將光訊號變成電訊號的特殊電子元件。元件內部有特殊的光導材料，外部用塑料或者玻璃封裝。光線照射在這類光導材料上時，光敏器件的電阻值就會迅速變小。光敏元件有很多，光敏電阻，光敏二極體，光敏三極體等等。不過原理是差不多的。我們這裡選用的是光敏二極體。

光敏二極體其實是光敏電阻中的一種。所謂二極體，就是有正負極的，所以在連線的時候也要注意正負極。

光敏電阻在黑暗的環境中，具有非常高阻值的電阻。光線越強，電阻值反而越低。隨著兩端電阻值的減小，電壓也就相應減小（從模擬口讀到的值也就變小，模擬口0~1023的值對應是0~5V的電壓值）。

那電壓為什麼會減小呢？那就要用到我們初中學的物理知識——分壓原理。讓我們看一個典型的分壓電路，看看它是如何工作的。

 

輸入電壓Vin（我們這裡也就是5V），連在兩個電阻上，只測量通過電阻R2的電壓Vout，其電壓將小於輸入電壓。計算R2兩端的Vout電壓公式是：
 

在我們這裡，R1代表的就是10k電阻，R2代表的就是光敏二極體。本來R2在黑暗中，值很大很大，所以Vout也就很大，接近5V。一旦有光線照射的話，R2的值就會迅速減小，所以Vout也就隨之減小了，讀取的電壓值就小。通過上面這個公式可以看出， R1選取不能太小，最好在1k~10k左右，否則比值變化不明顯。