Sensor de Luz LDR

Projeto: Sensor de Luz LDR Multiuso            Nível: fácil

Sobre o Projeto

Projeto de um módulo sensor de luminosidade com ajuste de sensibilidade. Este módulo tem dois modos de funcionamento (crescente ou decrescente) e pode ser utilizado com placas Arduino ou qualquer Microcontrolador.

Fácil de montar, usa poucos componentes, todos de baixo custo. Aconselhado para treinamento em programação de Arduino. Caso queira entender mais sobre o dispositivo LDR clique Aqui.

O Circuito

Basicamente o circuito consiste em um divisor de tensão feito com um fotoresistor (LDR) e um potenciômetro linear multivoltas. É aconselhado medir a resistência do LDR com ele tampado (ou no escuro) onde teremos a maior resistência, desta forma será possível associar um potenciômetro com o valor mais próximo, mas genericamente é possível associar um potenciômetro de 10 kΩ ou 100 kΩ.

O objetivo do potenciômetro é ajustar o divisor de tensão de tal forma que se obtenha a máxima variação da tensão em função da mudança da iluminação. Mas é importante nunca deixar o valor do potenciômetro muito baixo, pois em algumas condições a corrente poderá se elevar muito e danificar componentes.

Este circuito pode ser facilmente montado em placas furadas ou desenhado com caneta permanente em placa de fenolite. Recomendo também uma modificação na hora de colocar o componente LDR, colocando ele na parte de baixo da placa, desta forma não existirá sombras dos demais componentes obstruindo o "campo de visão" do sensor.

Funcionamento

Basicamente teremos o mesmo funcionamento de um divisor de tensão, entretanto um dos elementos resistivos agora é variável, o LDR. Conforme a resistência do LDR se altera com a luminosidade, a tensão de saída do divisor de tensão se modifica também, esta saída é considerada a resposta ou sinal do sensor.

Este sensor pode ser utilizado em dois modos de operação diferentes, de acordo com o modo como for alimentado. Chamaremos de modo crescente e modo decrescente.

Modo Crescente

No modo crescente a tensão de alimentação VCC é colocada no potenciômetro e o GND é ligado no LDR; desta forma a tensão de saída do divisor de tensão vai variar de acordo com a resistência do LDR. Neste modo, quando a resistência do LDR aumenta (menos luz), a tensão de saída do sensor aumenta. Quando a resistência do LDR diminui (mais luz) a tensão de saída do sinal do sensor também diminui.

A única observação neste modo é que não é recomendável colocar uma resistência muito baixa no potenciômetro, pois correrá o risco da corrente ficar muito elevada quando a resistência do LDR estiver baixa.

Modo Decrescente

No modo decrescente a tensão de alimentação é colocada no LDR e o GND é ligado no pino do meio do potenciômetro; desta forma o sinal de saída do sensor corresponderá a tensão em cima do potenciômetro. Neste modo, quando a resistência do LDR aumenta (menos luz) a tensão sobre o potenciômetro diminui e, consequentemente, o sinal de saída do sensor também diminui. Quando a resistência do LDR diminui a tensão sobre o potenciômetro aumenta e, consequentemente, o sinal de saída também aumenta.

A observação que deve ser levada em conta neste modo é que sempre existirá um valor mínimo de tensão na saída do sensor, mesmo quando for a mínima resistência no LDR.

Mudança de modo

Como podem ter notado, a mudança entre os modos é feita apenas por inverter a alimentação. É possível inverter o cabo de conexão do sensor para mudar o modo de operação, como o sinal do sensor sempre fica localizado no centro do conector não haverá problemas em inverter a polaridade do circuito.

Calibração

É possível calibrar a sensibilidade do módulo através do potenciômetro. De acordo com a iluminação e o objetivo de seu projeto você pode determinar qual vai ser o sinal de saída para determinada intensidade de luz.

Nos dois modos é recomendado que o potenciômetro seja ajustado de tal forma que o sinal de saída corresponda a metade do VCC quando o LDR estiver sendo exposto a luz ambiente. Desta forma você obtém a máxima variação, para mais ou para menos, de acordo com a luminosidade.

Lista de Materiais

Neste modelo de sensor foi usado:

Item	Quant.	Valor*
Placa de circuito	1	~R$1,00
Fotoresistor LDR	1	~R$0,70
Potenciômetro 10kΩ	1	~R$0,80
Encaixe de 3 pinos	1	~R$0,20
		~R$2,70

  *Valor aproximado com base em 2016

Se preferir o potenciômetro pode ser substituído por um resistor que custaria em torno de R$0,10 barateando ainda mais o custo de cada módulo, porém perderá a possibilidade de optar por esta opção é recomendável obter antecipadamente o valor médio de resistência do LDR para procurar um valor de resistor aproximado.

As imagens de circuito foram feitas com auxilio do programa de projeto de circuitos Proteus 8.
Caso queira saber mais sobre o funcionamento do componente LDR clique aqui.
Espero que tenham gostado e acompanhem aqui os futuros projetos. Qualquer duvida, critica ou sugestão é só entra em contato ;)