Arduino第十課(光敏電阻)
宜蘭縣竹林國小 陳金助老師
光敏電阻：利用光電導效應的一種特殊的電阻，簡稱光電阻，又名光導管。它的電阻和光線的強弱有直接關係。光強度增加，則電阻減小；光強度減小，則電阻增大。(摘自維基百科) 
一、光敏電阻和LED亮度
光敏電阻一端接5V，再接一顆1K歐姆的電阻，然後接GND，在光敏電阻和1K歐姆電阻中間腳接一條線到類比腳A0輸入。
光敏電阻接收到不同的光強度時，電阻值改變，中間的電壓也會改變，類比腳A0也就讀到不同的電壓資料。
另外接一組紅色LED(請參考第五課)。由數位腳D11來控制輸出的模擬電壓(PWM)大小。
1.讀取類比腳A0的資料：
使用[說類比腳位A0]指令，理論上螢幕上就會出現0到1023的數值
實際上因為亮度關係，我的螢幕上只出現幾十到三百多的數值。
程式下載： 讀光敏電阻.sb2
2.變大變小隨我變
使用光敏電阻調整腳色(人物、圖片)大小。
將大小設定為類比腳位A0得到的值。
理論上因為讀到的值為0到1023，所以轉換時要將得到的值除以10.23，才是正確的百分比。
實際上因為亮度關係，可能不會出現到1023，您可以自行調整比例。
程式下載：光敏電阻(變大小).sb2
3.光敏電阻調整LED亮度
設置數位腳位D11為PWM輸出，輸出的模擬電壓大小由A0來決定。
類比腳位A0讀到的值為0到1023，PWM11的輸出值為0到255，因此需要做公式轉換。
增加一個說的指令，可以顯示公式轉換結果，驗證公式是否正確。
用手在光敏電阻上揮動，改變光敏電阻接收到的光強度，就會改變電阻值，讓LED亮度改變。
程式下載：光敏電阻(調亮度).sb2
二、自動控制路燈
晚上(天黑)路燈自動打開，天亮路燈自動熄滅
同上面一樣接線。
增加一個說的指令，來看看光強度和光敏電阻的接收情形。
用運算指令 [ < ] 來判斷天空多暗才要啟動路燈亮起來。
當光強度減弱，光敏電阻的電阻值增加，類比腳位A0讀到的值減少到判斷標準，就讓路燈(LED)亮起來。
測試時，用手靠近光敏電阻，改變光敏電阻接收到的光強度(天黑了)，達到標準時路燈(LED)就亮起來。
程式下載：路燈.sb2
三、光吉他
依照光線亮度發出不同音調聲音
光敏電阻一端接5V，再接一顆1K歐姆的電阻，然後接GND，在光敏電阻和1K歐姆電阻中間腳接一條線到類比腳A0輸入。
光敏電阻接收到不同的光強度時，電阻值改變，中間的電壓也會改變，類比腳A0也就讀到不同的電壓資料。
另外接一組蜂鳴器(請參考第七課)。由數位腳D11來控制輸出的音調(頻率)。
設置數位腳位D11為音調輸出，輸出的音調(聲音頻率)由A0來決定。
用手在光敏電阻上揮動，改變光敏電阻接收到的光強度，就會改變電阻值，A0讀到的值改變，音調也跟著改變。
註：真正音符的頻率（赫茲）轉換有些複雜，這裡只簡單的讓學生體驗音調的改變。
程式下載：光吉他.sb2
延伸：
將上面的裝置增加組數，就可以發出更多的音階，組成一個多音階的樂器。
可以將A0的值做一些運算，讓頻率改變。
四、打擊樂
當遮蔽光敏電阻時，電腦就發出一個聲音，一群人輪流遮蔽光敏電阻，讓電腦完成歌曲演奏。
光敏電阻一端接5V，再接一顆1K歐姆的電阻，然後接GND，在光敏電阻和1K歐姆電阻中間腳接一條線到類比腳A0輸入。
光敏電阻接收到不同的光強度時，電阻值改變，中間的電壓也會改變，類比腳A0也就讀到不同的電壓資料。
LED可以不用接。
用運算指令 [ < ] 來判斷是否有人動作。
當有人遮蔽光敏電阻時，A0的值小於100，就彈奏鼓聲。
可以選擇發出不同的[鼓聲]
程式下載：打擊樂.sb2
延伸：
各組選擇不同的鼓聲，配合節奏，大家一起彈奏(遮光)，就可以完成打擊樂了。
五、演奏歌曲
當遮蔽光敏電阻時，電腦就發出一個聲音，一群人輪流遮蔽光敏電阻，讓電腦完成歌曲演奏。
先設定樂器種類，上圖的11是 薩克斯風。
然後將歌曲音符編排好，加上偵測動作的[等待…]指令
用運算指令 [ < ] 來判斷是否有人動作。
當有人遮蔽光敏電阻時，A0的值小於100，就彈奏一個音符。
這樣就可以依序將歌播完。
因為歌曲常常有一些重複的曲段，所以用積木來編排，節省程式長度，比較簡潔。
如果想要變換樂器，只要更改[樂器種類]就可以了。
程式下載：光樂器.sb2
鋼琴
薩克斯風
延伸：
1.學生自由創作不同的音樂
2.多組光敏電阻組合，學生輪流遮蔽不同的光敏電阻，演奏一首歌
六、創作：
將光敏電阻換成紅外線感應器(或超音波感應器)，再加上大喇叭，就成了第一課的垃圾桶和資源回收箱了。
https://youtube.com/watch?v=qRgWttqFKu8
https://youtube.com/watch?v=zCt_MzsnIUk
註：要真的實用還有一些細節要改進，例如：接線要堅固，加裝擴音線路才能讓喇叭發出夠大的聲音……….
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相關連結：
Arduino初級班課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/605771
Arduino課程準備
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/599681
Arduino第一課(概論、連接)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/599732
Arduino第二課(LED)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/599733
Arduino第三課(用鍵盤控制LED)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/600369
Arduino第四課(LED紅綠燈)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/600422
Arduino第五課(pwm)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/600854
Arduino第六課(RGB三色LED)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/600855
Arduino第七課(蜂鳴器)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/602388
Arduino第八課(按鍵)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/602288
Arduino第九課(可變電阻)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/602290
Arduino第十課(光敏電阻)
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Arduino第十一課(伺服馬達)
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Arduino第十二課(離線執行)
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/93477/605798
文章來源：Arduino第十課(光敏電阻) 由 roc 發表。