ESP32 Cảm Biến Ánh Sáng

Hướng dẫn này sẽ chỉ bạn cách sử dụng ESP32 với cảm biến ánh sáng. Cụ thể, chúng ta sẽ tìm hiểu:

Linh Kiện Cần Thiết

1×mô-đun phát triển ESP-WROOM-32
1×Alternatively, ESP32 Uno-form board
1×Alternatively, ESP32 S3 Uno-form board
1×Cáp USB Type-C
1×Cảm Biến Ánh Sáng
1×Điện trở 10 kΩ
1×breadboard
1×Dây Jumper
1×(Tùy chọn) DC Power Jack
1×(Khuyến nghị) Screw Terminal Expansion Board for ESP32
1×(Khuyến nghị) Breakout Expansion Board for ESP32
1×(Khuyến nghị) Power Splitter for ESP32

Or you can buy the following kits:

1×DIYables ESP32 Starter Kit (ESP32 included)
1×DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1×DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Cảm biến ánh sáng LDR có giá rất phải chăng, nhưng nó cần một điện trở để đấu dây, có thể khiến việc lắp ráp phức tạp hơn. Để đơn giản hóa việc đấu dây, bạn có thể sử dụng module cảm biến ánh sáng LDR như một lựa chọn thay thế.

Về Cảm Biến Ánh Sáng

Cảm biến ánh sáng được sử dụng rộng rãi nhất là quang trở (còn được gọi là photocell, hoặc light-dependent resistor, LDR).

Nó có thể được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của ánh sáng. Nó cũng có thể được sử dụng để đo mức độ chiếu sáng/độ sáng của ánh sáng.

Sơ Đồ Chân Cảm Biến Ánh Sáng

Cảm biến ánh sáng có hai chân. Giống như một điện trở thông thường, chúng ta KHÔNG cần phân biệt các chân này.

cảm biến ánh sáng sơ đồ chân

Cách Hoạt Động Của Cảm Biến Ánh Sáng

Điện trở của quang trở tỉ lệ nghịch với cường độ ánh sáng. Càng ít ánh sáng chiếu vào mặt của quang trở, điện trở của quang trở càng cao. Do đó, chúng ta có thể suy ra độ sáng của ánh sáng xung quanh bằng cách đo điện trở của quang trở.

how cảm biến ánh sáng works

WARNING

Giá trị đo được bởi quang trở phản ánh xu hướng xấp xỉ của cường độ ánh sáng, nó KHÔNG thể hiện chính xác thông lượng ánh sáng. Do đó, quang trở không nên được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao. Hiệu chuẩn cũng được yêu cầu cho một số loại ứng dụng.

ESP32 - Cảm Biến Ánh Sáng

Chân analog input của ESP32 chuyển đổi điện áp (từ 0v đến ADC_VREF - mặc định là 3.3V) thành các giá trị số nguyên (từ 0 đến 4095), được gọi là giá trị analog hoặc giá trị ADC. Bằng cách kết nối một chân analog input của ESP32 với quang trở, chúng ta có thể đọc giá trị analog bằng cách sử dụng hàm analogRead().

Sơ Đồ Đấu Dây Giữa Cảm Biến Ánh Sáng và ESP32

ESP32 cảm biến ánh sáng sơ đồ đấu dây

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Nếu bạn chưa rõ cách cấp nguồn cho ESP32 và các linh kiện khác, xem: Cách Cung Cấp Nguồn Điện Cho ESP32.

Code ESP32

Code ESP32 dưới đây đọc giá trị từ cảm biến ánh sáng và suy ra mức độ ánh sáng

/* * Mã ESP32 này được phát triển bởi newbiely.vn * Mã ESP32 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc. * Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập: * https://newbiely.vn/tutorials/esp32/esp32-light-sensor */ #define LIGHT_SENSOR_PIN 36 // ESP32 pin GIOP36 (ADC0) void setup() { // initialize serial communication at 9600 bits per second: Serial.begin(9600); // set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input) analogSetAttenuation(ADC_11db); } void loop() { // reads the input on analog pin (value between 0 and 4095) int analogValue = analogRead(LIGHT_SENSOR_PIN); Serial.print("Analog Value = "); Serial.print(analogValue); // the raw analog reading // We'll have a few threshholds, qualitatively determined if (analogValue < 40) { Serial.println(" => Dark"); } else if (analogValue < 800) { Serial.println(" => Dim"); } else if (analogValue < 2000) { Serial.println(" => Light"); } else if (analogValue < 3200) { Serial.println(" => Bright"); } else { Serial.println(" => Very bright"); } delay(500); }

Các Bước Nhanh

  • Nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng ESP32, hãy xem ESP32 - Cài Đặt Phần Mềm.
  • Sao chép code ở trên và dán vào Arduino IDE.
  • Biên dịch và upload code lên board ESP32 bằng cách nhấp vào nút Upload trên Arduino IDE
  • Mở Serial Monitor trên Arduino IDE
how to open serial monitor on Arduino ide
  • Chiếu sáng vào cảm biến
  • Xem kết quả trên Serial Monitor. Nó sẽ giống như dưới đây:
COM6
Send
Analog Value = 406 => Dim Analog Value = 412 => Dim Analog Value = 465 => Dim Analog Value = 471 => Dim Analog Value = 3511 => Very bright Analog Value = 3521 => Very bright Analog Value = 3618 => Very bright
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

Cảm Biến Ánh Sáng và LED

Sơ Đồ Đấu Dây

ESP32 cảm biến ánh sáng LED sơ đồ đấu dây

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Code ESP32

Code dưới đây sẽ bật LED nếu trời tối, ngược lại sẽ tắt LED

/* * Mã ESP32 này được phát triển bởi newbiely.vn * Mã ESP32 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc. * Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập: * https://newbiely.vn/tutorials/esp32/esp32-light-sensor */ // constants won't change #define LIGHT_SENSOR_PIN 36 // ESP32 pin GPIO36 (ADC0) connected to light sensor #define LED_PIN 22 // ESP32 pin GPIO22 connected to LED #define ANALOG_THRESHOLD 500 void setup() { // set the ADC attenuation to 11 dB (up to ~3.3V input) analogSetAttenuation(ADC_11db); pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // set ESP32 pin to output mode } void loop() { int analogValue = analogRead(LIGHT_SENSOR_PIN); // read the value on analog pin if (analogValue < ANALOG_THRESHOLD) digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // turn on LED else digitalWrite(LED_PIN, LOW); // turn off LED }

※ Lưu ý:

Hướng dẫn này sử dụng hàm analogRead() để đọc giá trị từ ADC (Bộ chuyển đổi Analog-to-Digital) được kết nối với cảm biến ánh sáng. ESP32 ADC phù hợp cho các dự án KHÔNG cần độ chính xác cao. Tuy nhiên, đối với các dự án cần phép đo chính xác, vui lòng lưu ý:

  • ESP32 ADC không hoàn toàn chính xác và có thể cần hiệu chuẩn để có kết quả đúng. Mỗi board ESP32 có thể hơi khác nhau, vì vậy bạn cần hiệu chuẩn ADC cho từng board riêng lẻ.
  • Hiệu chuẩn có thể khó khăn, đặc biệt đối với người mới bắt đầu, và có thể không luôn cho kết quả chính xác như bạn muốn.

Đối với các dự án cần độ chính xác cao, hãy cân nhắc sử dụng ADC ngoài (ví dụ ADS1115) với ESP32 hoặc sử dụng Arduino, có ADC đáng tin cậy hơn. Nếu bạn vẫn muốn hiệu chuẩn ESP32 ADC, tham khảo ESP32 ADC Calibration Driver

Video Tutorial

Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.

Tài Liệu Tham Khảo Ngôn Ngữ

Bình Luận