LDR Nedir? Nasıl Kullanılır?

LDR (Light Dependant Resistor) basitçe üzerine gelen ışığa göre direnci değişen elektronik elemanıdır. Aydınlık bir ortamda direnç değeri düşükken karanlık ortamda direnç değeri yüksektir. Işığa duyarlı devre ve sistem tasarımlarında kullanılır. Üzerinde net bir şekilde görülebilen kıvrımlı yollar vardır. Büyüklüğü arttıkça taşıyabildiği akım değeri de artmaktadır. Ayrıca ışığı alabilmesi için üzeri şeffaf bir cisimle kaplanmıştır. Ortamdaki ışık miktarına göre direnç değeri değiştiği için gerilim bölücü yapısındaki bir direnç LDR olarak belirlenir. Böylece ışığa göre üzerinde tuttuğu gerilim de değişecektir. Aşağıdaki şekilde daha net anlaşılmaktadır.

Bu gerilim bölücüde görüldüğü gibi iki direnç değerinden biri LDR tarafından yani ışık tarafından belirlenmektedir. Hesaplaması ise şu şekilde olacaktır:

VR1 = Vcc * (R1)/(LDR+R1)

Burada LDR’nin direnç değeri arttıkça (karanlık ortamda) paydanın değeri büyüyecektir. Bu da VR1 değerini düşürecektir. Kısaca ışık miktarı arttıkça R1 direnci üzerindeki gerilim VR1 azalacaktır. Peki bu değeri nasıl kullanabiliriz? Aslında birkaç yöntem mevcut ama biz burada en çok kullanılan iki tanesini anlatacağız.

BJT Transistör ile LDR 

Öncelikle BJT transistörler hakkında bilginiz yoksa BJT Transistörler hakkındaki yazımızı okumanızı tavsiye ederiz. Şimdi ortam karanlık olduğunda LED yakan bir devre tasarlayacağız. Devrede LED’i kontrol etmesi için BJT transistör kullanacağız. Transistörün beyz bacağına yukarıda anlatmış olduğumuz gerilim bölücü devresini koyacağız. Böylece ortamdaki ışık azaldığında beyz gerilimi artacak ve transistör aktifleşecektir. Sonuç olarak transistör kontrolündeki LED de yanacaktır. Devre ise şu şekildedir:

  • V1: V1 değeri hem gerilim bölücüye giden ve transistörü aktifleştiren, hem de LED’i yakan gerilim değeridir. 5V gibi bir değer seçilebilir.
  • R2: Direncin üzerinden geçecek olan akımı sınırlandırmak için kullanılır. Düşük gerilim kullanıldıysa düşük bir değer seçilebilir.
  • R1: Gerilim bölücü direncidir. Transistörün aktifleşmesi istenen duruma göre yukarıda verilen formül ile hesaplanmalıdır. İstenen ışıl durumu ayarlandıktan sonra LDR üzerinde ölçüm yapılarak eşik değeri belirlenir. Transistörün aktifleşmesi için gerekli R1 değeri belirlenir.
  • Q1: NPN BJT transistördür. Piyasadaki birçok transistör işinizi görecektir. (BC Serisi gibi.)

 

Mikrodenetleyici ile LDR

Günümüzde çoğu mikrodenetleyicinin analog girişi yani ADC girişi mevcuttur. Arduino ile analog giriş-çıkış yazımızı okuyarak daha ayrıntılı bilgi edinebilirsiniz. Bu ADC girişinden gerilim değeri okunur. Yine yukarıda göstermiş olduğumuz gerilim bölücü devresini kullanarak; gerilim bölücünün ortasını ADC girişine bağlarsanız LDR’nin değişimini denetleyici ile rahatlıkla kontrol edebilirsiniz. Burada kontrol açısından transistörlü yapıya göre avantajınız çok daha fazla olacaktır. Okuduğunuz değer ile sinyal işleyerek daha sağlıklı sonuçlar alabilirsiniz. Birçok avantajına rağmen maliyetinin yüksek olması gibi bir de dezavantajı olacaktır. Eğer mikrodenetleyici kullandığınız bir projede ışığa duyarlı bir özellik eklemek istiyorsanız bu yöntemi kullanmanız daha mantıklıdır. Bununla birlikte LDR’nin direnç değerinin ışığa bağlı olarak lineer değişmediğini de belirmekte fayda var. Değişim grafiği aşağı yukarı şekildeki gibidir:

Bu grafiği elinizdeki LDR’ye göre ayarlamak için ışık kaynağını LDR’ye yaklaştırıp uzaklaştırarak elde ettiğiniz direnç değerlerini kaydedip grafiğini çizebilirsiniz. Böylece LDR üzerindeki kontrolünüz de artacaktır. Yine de LDR ışığa duyarlı sistemler için en iyi seçenektir diyemeyiz. Fototransistörler daha hassas bir ölçüm için daha kullanışlıdır. Devrenin yapısını anlattık ama şematikle daha iyi oturacaktır diye düşünüyorum:

  • V1: Gerilim bölücü için kullanılmıştır.
  • R1: VR1 gerilimini üstünde tutan dirençtir.
  • R2: ADC’ye fazla akım gelmemesi için kullanılmıştır. Yüksek bir değer seçilmelidir (47k gibi). Gerilim bölücü değerini etkilemez. Opsiyoneldir.

 

 

 

 

 

 

Bu yöntemler dışında çeşitli yöntemler de mevcuttur. Hatta kendi yönteminizi bile oluşturabilirsiniz. Sorunuz olursa lütfen yorumlarda belirtin. İyi Eğlenceler!

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.