昉·星光系列课程5：昉·星光开发板光敏传感器使用
本次课程为昉·星光开发板IoT开发系列课程的第五讲，将带领同学们在昉·星光开发板上，使用光敏传感器。
本次课程，在昉·星光开发板V1和V2上，操作步骤相同。
一、学习目标
- 学习昉·星光开发板使用光敏传感器
二、准备工作
在开始本次课程的实际操作之前，同学们需要做好一些准备工作，课程中涉及到的硬件如下：
- 开发板：昉·星光开发板
- 光线传感器： 带DO输出的光敏传感器
- 杜邦线：若干
三、光敏传感器使用原理
本次课程中，使用的光敏传感器模块具体如下：
在这个光敏传感器上，提供了数字输出接口DO和模拟输出接口AO。
因为昉·星光开发板自身没有ADC模块，所以本次课程主要讲解DO输出的使用。后续会配合外接ADC模块，来通过AO输出获取光照的强度数值。
在这个光敏传感器顶部，有一个光敏电阻，由于光电效应，光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低。当电阻值下降到一定阈值，DO就会输出高电平信号。反之，输出低电平信号。
具体的阈值，通过模块右边的灵敏度调节电位器来控制。通过适当的调节，使得一定强度的照射触发DO高电平输出。
四、光敏传感器使用
通过上述光敏传感器的原理，我们可以得知，当光线强度达到阈值，则DO输出高电平，反之输出低电平。因此，我们可以通过一个数字引脚，例如GPIO51，来接收该信号。
首先，参考下图，将光敏传感器模块，连接到昉·星光开发板：
实物连接如下：
注意：
应根据实际使用的传感器，确定供电电压。本次课程中使用的光敏传感器模块使用5V供电电压。
然后，编写如下的程序：
# -*- coding: utf-8 -*-
# file: ~/projects/light/light_do.py
# pip3 install gpio
import os
import time
from time import sleep
#导入 GPIO库
import gpio as GPIO
import time
#定义 GPIO 引脚
GPIO_DO = 51
#设置 GPIO 的工作方式 (IN / OUT)
GPIO.setup(GPIO_DO, GPIO.IN)
while True:
if GPIO.input(GPIO_DO) == 1:
print("阈值触发")
else:
print("未达阈值")
sleep(1)
上述程序的逻辑较为简单，通过GPIO51，检测光敏传感器模块的DO输出，根据高低电平输出不同的结果。
编写完成后，运行 light_do.py ，然后尝试不同的光照情况。
# 安装GPIO模块
sudo pip3 install gpio
# 如果遇到错误，可以使用sudo python3 light_do.py运行：
python3 light_do.py
实际运行结果如下：
当光线弱时候，光敏传感器上的信号输出灯(图中模块引脚上方)不亮：
当光线增强到一定阈值，光敏传感器上的信号输出灯(图中模块引脚上方)点亮：
五、总结
在本次课程中，我们学习了光敏传感器的基本使用。
光敏传感器在很多场合都有使用，如智能灯控、防盗报警等。现在很多马路边的路灯，根据光照强度，在太阳落山后，待光线弱到一定程度的时候，控制路灯点亮，能够非常有效的优化电能的使用。
六、课后作业
- 了解光敏传感器
- 配合LED灯，在太阳落山后，屋里暗到一定程度时，点亮LED灯
- 配合LED灯，制作一个暗室防盗报警器，当暗室打开时，闪烁LED报警提示；如果有蜂鸣器，可连接蜂鸣器报警