Tutoriel capteur de lumière Raspberry Pi – Câbler une LDR et lire les niveaux de lumière avec Python

Dans ce tutoriel complet sur le capteur de lumière Raspberry Pi, je vous guide à travers le câblage d'une photorésistance sur les broches GPIO et la lecture des données avec un script Python concis. L'objectif est de vous donner une compréhension pratique du circuit, du code et d'applications concrètes comme un réveil activé par la lumière.

Ce projet est idéal pour les débutants qui veulent explorer l'intégration de capteurs, tout en servant de base pour des projets plus sophistiqués.

Ci-dessous, je détaille les composants, le câblage étape par étape et la logique Python qui transforme les broches numériques du Pi en une mesure analogique de fortune.

Équipement

Tout ce dont vous aurez besoin est listé ici. Bien qu'une plaque d'essai ne soit pas strictement requise, elle simplifie grandement l'assemblage, surtout si vous prévoyez d'expérimenter davantage.

Recommandé

Raspberry Pi

Carte SD 8 Go ou Micro SD pour Pi 2/B+

Câble Ethernet ou dongle Wi‑Fi

Capteur de lumière (LDR)

Condensateur 1 µF

Optionnel

Boîtier Raspberry Pi

Clavier USB

Souris USB

Kit breakout GPIO

Plaque d'essai

Fils pour plaque d'essai

Vidéo

Pour les apprenants visuels, la vidéo accompagnante montre le câblage complet et la sortie du capteur en temps réel. Les mêmes informations sont fournies dans le texte ci-dessous.

Construction du circuit capteur de lumière

Le circuit est intentionnellement simple : une LDR, un condensateur de 1 µF et une seule broche GPIO. La résistance de la LDR chute à quelques centaines d'ohms en lumière vive et monte à plusieurs mégaohms dans l'obscurité. En mesurant la constante de temps RC du condensateur, le Pi peut déduire le niveau de lumière même sans entrées analogiques.

1. Connectez la broche #1 (3,3 V) au rail + de la plaque d'essai.
2. Connectez la broche #6 (GND) au rail – de la plaque d'essai.
3. Placez la LDR sur la plaque et reliez une extrémité au rail +.
4. Reliez l'autre extrémité de la LDR à la broche #7 du Pi.
5. Insérez le condensateur de 1 µF entre le fil de la broche #7 et le rail –, en veillant à ce que la patte négative aille vers le rail –.

Reportez-vous au schéma ci-dessous pour une disposition visuelle. Une fois le matériel en place, le code Python convertira la broche numérique en une mesure analogique grossière.

Code Python

Le script ci-dessous mesure le temps que met le condensateur pour charger à 75 % de la tension d'alimentation. Ce temps RC est proportionnel à la résistance de la LDR, donnant une estimation approximative de la lumière ambiante.

#!/usr/local/bin/python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)  # Broche connectée au réseau RC
pin_to_circuit = 7
def rc_time(pin):
    count = 0
    GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)
    GPIO.output(pin, GPIO.LOW)
    time.sleep(0.1)
    GPIO.setup(pin, GPIO.IN)
    while GPIO.input(pin) == GPIO.LOW:
        count += 1
    return count
try:
    while True:
        print(rc_time(pin_to_circuit))
except KeyboardInterrupt:
    pass
finally:
    GPIO.cleanup()

Déploiement et exécution

Sur un Raspberry Pi sous Raspbian, les bibliothèques requises sont préinstallées. Si vous devez les installer manuellement, lancez :

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio

Clonez le dépôt et exécutez le script :

git clone https://github.com/pimylifeup/Light_Sensor/
cd Light_Sensor
sudo python3 light_sensor.py

Alternativement, collez le code dans un nouveau fichier, enregistrez-le sous light_sensor.py et exécutez la même commande.

Améliorer la précision et applications possibles

Bien qu'une LDR offre une solution rapide et peu coûteuse, sa plage dynamique limitée et sa sensibilité à la température peuvent être insuffisantes pour des travaux de précision. Pour des applications exigeant une plus grande exactitude, envisagez des capteurs comme le capteur de lumière numérique à grande plage dynamique d'Adafruit.

• Réveil activé par la lumière : Utilisez la LDR pour déclencher une alarme qui s'intensifie à mesure que la lumière du jour augmente.
• Moniteur d'ensoleillement du jardin : Enregistrez l'intensité lumineuse dans différentes zones du jardin pour éclairer les décisions de plantation.
• Alerte d'occupation de pièce : Détectez une lumière inattendue dans une pièce sombre et envoyez une notification.

N'hésitez pas à expérimenter, ajuster le réseau RC ou intégrer le capteur dans des projets plus vastes. Si vous rencontrez des problèmes ou avez des suggestions, laissez un commentaire ci-dessous.

Source : Raspberry Pi Light Sensor – A Simple LDR Tutorial