Sensörler(Algılayıcılar) ve Mikroişlemciler – 7

Değerli okurlar  mikroişlemcilerle bir süredir sürdürdüğümüz çevremizi algılayalım serisine bu ay ve önümüzdeki iki ay boyunca ışık algılayarak devam edeceğiz

Işık algılamak için birkaç tür sensör bulunmaktadır.Bunlar fotosel yada foto direnç,foto transistor,foto voltaik pil ve ışık algılayıcı entegrelerdir.

Biz bu sensörlerden önce en basit ve en kolay bulunanını yani fotodirenci ele alacağız Daha sonrada yelpazenin öbür ucuna gidip ışık algılama amacıyla üretilmiş bir entegreyi inceleyeceğiz.

Işık algılamanın birkaç yolu olsada en basit yöntem fotosel algılayıcı kullanmaktır. Fotosel üzerine düşen ışıkla orantılı olarak iç direnci değişen bir algılama elemanıdır.

Bu nedenle fotosel sensörler foto rezistif sensör yada fotodirenç olarak da adlandırılır.

Fotodirençlerin özellikleri üreticiye göre değişiklik göstersede genellikle aşagıdaki elektriksel özelliklere sahiptir.

• Aydınlık  Direnci : ~1k Ohm
• Karanlık Direnci : ~10k Ohm
• Max Voltaj : 150V
• Max Güç: 100mW

Size örnek olması amacıyla ekte foto dirence ait datasheet yada Türkçe karşılığı ile elektriksel karakteristik dosyasını ekliyorum. Bu bir tip üreticiye ait olsada piyasadaki foto dirençler aşağı yukarı aynı özelliklere sahiptir.

Şimdi elimizde bir ışık sensörü var ve bu sensör üzerine düşen ışık şiddetiyle doğru orantılı olarak direnç değerini değiştiriyor.Buraya kadar iyide bu değişimi mikroislemcimiz ile nasil algılayacağız?

Hatırlarsanız bu yazı dizisinin ilk yazısında voltaj algıladığımız bir voltaj bölücü kullanmıştık.Bu voltaj bölücü üç adet eş direnç ile gelen voltajı üc eşit parçaya bölüyor ve biz analog dijital dönüstürücümüzle bu bölücünün çıkışındakı voltajı okuyorduk.

Eh elimizde direnci değişen bir eleman olduğuna gore buna benzer bir voltaj bölücü kurup cıkışındaki voltajı okusak ve fotodirençin değeri ışık ile değiseceğinden acaba okudugumuz voltajda bu oranda değişmez mi? Elbette değişir. Aslında oldukcada doğru orantılı olarak değişir.

Simdi tekrar voltaj bölücümüze geri dönersek, diyelimki 10 kiloohmluk bir direnç aldık ve bunu fotodirencimize seri olarak bağladık. Simdi bu direnç grubunun 10K direnç ucunu şaseye fotodirencinde boştaki ucunu +5Volta bağlayalım. Bu grubun orta ucu ile şase arasına bir Voltmetre bağlayalım.

Yukarıdaki elektriksel özellik tablosundan görüleceği gibi karanlık bir ortamda fotodirencin değeri 10Kiloohmdur.Bizim sabit direncimizde 10Kiloohm olduğuna göre :

Sabit direnç değeri = Rsabit

Fotodirenc Değeri = Rfoto

Olsun.

Bu durumda voltmetre uzerindeki voltaj değerini şu formülle hesaplayabiliriz.:

Vçıkıs = 5Volt * (  Rfoto/(Rsabit + Rfoto))

Karanlık için Vçıkış = 5*(10000/(10000 + 10000)) = 2.5 Volt

Tam aydınlık için Vçıkış = 5*(1000/(10000+ 1000)) = 0.45 Volt olur

Simdi bu voltaj değerlerini bir mikroişlemcinin Analog/Dijital dönüştürücüsü ile okursak ışık şiddetine karşılık gelen voltajların sayesinde ortamın ışık durumu hakkında bilgi sahibi oluruz.

Gelecek ay bu teorik bilgileri pratik bir devre ve yazılım uzerinde deneyeceğiz.

Başarılar,

Barbaros