实验十三光敏电阻传感器#

光敏电阻

🌟 项目简介#

本实验将带你认识一个“会感知光线的小帮手”——光敏电阻传感器！它就像我们的眼睛一样，能分辨环境是明亮还是黑暗。当光线变强时，它的“身体”（电阻值）会变小；光线变弱时，“身体”就会变大。我们用 Raspberry Pi Pico 把这种变化读出来，并在电脑屏幕上实时显示数字，让看不见的光变成看得见的数值！

🔍 工作原理#

光敏电阻是一种特殊材料做的电阻，它的阻值会随着光照强度自动变化：

🌙 黑暗环境 → 电阻很大（约 200kΩ～2MΩ）→ 分压后信号端电压较低 → ADC 读数较小
☀️ 明亮环境 → 电阻变小（可低至几kΩ）→ 分压后信号端电压升高 → ADC 读数较大

⚠️ 注意：原说明中“光照越强，电压越来越小”有误！实际电路为分压结构（光敏电阻与固定电阻串联），光敏电阻阻值减小时，其两端电压降低，但信号端（接Pico ADC引脚）采集的是另一端电压——即固定电阻上的电压，因此光照越强，ADC读数越大。下图清楚展示了正确连接方式：

🧰 所需材料#


Raspberry Pi Pico板 ×1	Raspberry Pi Pico扩展板 ×1	Keyes DIY电子积木光敏电阻传感器 ×1	防反插3Pin杜邦线（公对母）×1	MicroUSB数据线 ×1

✅ 小提示：扩展板让接线更整齐安全，新手强烈推荐使用！

🔌 接线说明#

请按以下方式连接（与接线图一致）：

光敏电阻传感器 “-” 端（GND） → 扩展板或Pico的 GND 引脚
光敏电阻传感器 “+” 端（VCC） → 扩展板或Pico的 VSYS 或 3.3V 引脚（建议用 VSYS，供电更稳）
光敏电阻传感器 “S” 端（信号） → 扩展板或Pico的 ADC2 引脚（即 GPIO28）

📌 关键提醒：Pico 的 ADC2 对应物理引脚是 GPIO28，MicroPython 中写作 machine.ADC(28)，这是唯一支持模拟输入的引脚之一（其他ADC通道在Pico上不可用或已被占用）。

💻 示例代码（MicroPython）#

# Keyes Starter Kit for Raspberry Pi Pico
# 实验13：光敏电阻传感器
# 功能：实时读取环境光强度，并在Shell中打印数值（0~65535）

import machine
import utime

# 创建ADC对象，使用GPIO28（即ADC2通道）
photoresistance = machine.ADC(28)

print("🌟 光敏电阻实验启动！")
print("💡 请观察Shell中的数值变化：")
print("   数值小 = 光线弱｜数值大 = 光线强")
print("-" * 40)

while True:
    value = photoresistance.read_u16()  # 读取16位ADC值（范围：0～65535）
    print("当前光强值：", value)
    utime.sleep(0.1)  # 每0.1秒刷新一次，避免刷屏太快

📚 代码解析#

代码行	说明
`machine.ADC(28)`	告诉Pico：“我要用28号引脚来读模拟信号！”（注意：不是ADC(2)，Pico中直接写引脚编号）
`read_u16()`	读取16位无符号整数，返回 0～65535 的数值，比旧版`read()`更精准、更常用
`utime.sleep(0.1)`	暂停0.1秒，让数据显示节奏舒服，也减轻Pico负担

✅ 小知识：read_u16() 返回的是原始ADC值，不经过校准，但已足够反映相对光照变化，非常适合初学者直观理解！

✅ 实验现象#

接好线路、烧录代码后，打开 Thonny 的 Shell（或串口监视器），你会看到类似这样的滚动数字：

🌟 光敏电阻实验启动！
💡 请观察Shell中的数值变化：
   数值小 = 光线弱｜数值大 = 光线强
----------------------------------------
当前光强值： 12045
当前光强值： 12051
当前光强值： 12048
...

🌙 用手遮住传感器 → 数值明显变小（如降到 5000 以下）
☀️ 用手电筒照一下 → 数值迅速变大（可达 50000+）
🪞 对着台灯/窗户 → 数值平稳在中间范围（如 20000～40000）

⚠️ 注意事项#

别接错引脚！ S端必须接 GPIO28（ADC2），接错将无法读取有效数据；
VCC推荐接VSYS（非3.3V）：因光敏电阻工作电流略大，VSYS供电更稳定，避免3.3V电源波动影响读数；
远离强干扰源：如手机、开关电源、电机等，它们可能引入噪声，导致数值跳动；
传感器勿长时间暴晒：高温可能影响元件寿命，实验结束后可收好；
首次运行前请确认：
- Pico已通过USB接入电脑并被识别为“RPI-RP2”盘符；
- Thonny中解释器已选择“MicroPython (Raspberry Pi Pico)”；
- 代码已点击“运行”按钮（▶️）。

🧠 扩展思维#

在本课 LED 闪烁的基础上，如果想让它随光线变亮变暗（呼吸灯效果），该怎么做？

实验十三 光敏电阻传感器

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