Module Capteur de Lumière à Photorésistance LDR

Le module capteur de lumière à photorésistance LDR mesure la luminosité ambiante et la restitue sous deux formes : une tension continue proportionnelle à la lumière reçue sur la broche A0, et un signal tout-ou-rien sur la broche D0 dont le seuil de basculement se règle par le potentiomètre de la carte. Il s’alimente de 3,3 V à 5 V et se branche directement sur un Arduino, un ESP32 ou n’importe quel microcontrôleur disposant d’une entrée analogique.

Caractéristiques techniques

Brochage et câblage

Le module porte quatre broches au pas de 2,54 mm :

• VCC : alimentation, 3,3 V à 5 V ;
• GND : masse, commune avec celle du microcontrôleur ;
• A0 : sortie analogique, à relier à une entrée analogique ;
• D0 : sortie numérique, à relier à une broche numérique.

Les deux sorties peuvent être utilisées en même temps : lire A0 pour connaître l’intensité lumineuse, écouter D0 pour déclencher une action dès qu’un seuil est franchi. L’ordre des broches imprimé sur la carte diffère selon les lots : lire la sérigraphie avant de brancher.

Régler le seuil de basculement

Le potentiomètre de la carte fixe la luminosité à laquelle la sortie numérique change d’état. Le réglage se fait sur le montage en place, dans les conditions réelles d’éclairage : tourner lentement le potentiomètre et surveiller la LED de la carte, qui s’allume à la commutation.

Sur la plupart des exemplaires la sortie D0 est au niveau bas en lumière forte, LED allumée, et repasse au niveau haut dans l’obscurité. Le sens dépend du réglage : le contrôler une fois sur votre module, la LED le montre immédiatement.

Utilisations courantes

• allumage automatique d’un éclairage à la tombée de la nuit ;
• comptage d’objets ou détection de passage devant une source lumineuse ;
• réveil d’un montage sur batterie au lever du jour ;
• asservissement d’un écran ou d’un rétroéclairage à la lumière ambiante ;
• relevé d’ensoleillement pour un suiveur de panneau solaire.

Mini-projet : veilleuse automatique

Une LED s’allume quand la pièce s’assombrit et s’éteint au retour de la lumière. Le module fait la mesure et la décision, le microcontrôleur ne fait que relayer l’information.

Matériel

• une carte Uno R3 et son câble USB ;
• des câbles Dupont pour les liaisons ;
• une plaque d’essai 400 ;
• une LED rouge 5 mm avec sa résistance de 220 ohms.

Câblage

• VCC du module vers la broche 5V de la carte ;
• GND du module vers GND de la carte ;
• A0 du module vers l’entrée A0 de la carte ;
• D0 du module vers la broche numérique 2 ;
• LED : anode sur la broche 9, cathode vers GND par la résistance de 220 ohms.

Programme

Le programme lit la sortie numérique, qui porte déjà la décision du module, et la recopie sur la LED. La valeur analogique est affichée en parallèle dans le moniteur série pour observer la luminosité mesurée.

/*
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 * Veilleuse automatique a photoresistance LDR.
 * Le module est alimente par la carte, la sortie D0 commande la LED.
 */

const int BROCHE_AO  = A0;   // sortie analogique du module
const int BROCHE_DO  = 2;    // sortie numerique du module
const int BROCHE_LED = 9;    // anode de la LED, par une resistance de 220 ohms

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(BROCHE_DO, INPUT);
  pinMode(BROCHE_LED, OUTPUT);
}

void loop() {
  int lumiere = analogRead(BROCHE_AO);   // 0 a 1023 selon la lumiere recue
  int etat    = digitalRead(BROCHE_DO);  // niveau de la sortie numerique

  if (etat == HIGH) {          // obscurite : le seuil regle sur le module est franchi
    digitalWrite(BROCHE_LED, HIGH);
  } else {                     // lumiere suffisante : la veilleuse s eteint
    digitalWrite(BROCHE_LED, LOW);
  }

  Serial.print("A0 = ");
  Serial.print(lumiere);
  Serial.print("   D0 = ");
  Serial.println(etat);

  delay(200);                  // une mesure toutes les 200 ms
}

Si le fonctionnement est inversé, c’est le potentiomètre du module qui est réglé trop haut ou trop bas, pas le programme : le tourner d’un quart de tour et recommencer.

Points d’attention

• la sortie analogique donne une valeur relative : elle sert à comparer deux ambiances, pas à annoncer un nombre de lux ;
• la tension délivrée suit la tension d’alimentation : un montage réglé en 5 V puis alimenté en 3,3 V change de seuil ;
• la photorésistance est sensible à la lumière rasante et aux reflets : l’orienter comme elle le sera une fois montée ;
• une source de chaleur proche fausse la mesure, la résistance de la LDR variant aussi avec la température ;
• éviter de recouvrir la LDR d’une gaine ou d’un adhésif lors de la fixation.

Questions fréquentes

Peut-on obtenir une valeur en lux ?

Non. La sortie A0 fournit une tension proportionnelle à la lumière, que le convertisseur transforme en un nombre entre 0 et 1023. Pour une mesure absolue en lux, il faut un capteur calibré d’usine, dont la réponse est donnée en lux par la fiche technique.

Le module fonctionne-t-il en 3,3 V ?

Oui, de 3,3 V à 5 V. La tension de sortie et le niveau du seuil suivent la tension d’alimentation appliquée.

Faut-il des résistances sur A0 et D0 ?

Non, les deux sorties sont déjà conditionnées sur la carte. Elles se relient directement aux broches du microcontrôleur.

Peut-on changer la photorésistance ?

Elle est soudée sur la carte. Si vous préférez monter votre propre pont diviseur, la photorésistance LDR seule est disponible séparément : elle se câble alors avec une résistance fixe, sans comparateur ni sortie numérique.

À combiner avec

• Module 1 relais 5 V : la sortie D0 commande le relais, qui allume une lampe ou un éclairage extérieur ;
• Afficheur LCD 16×02 I2C : afficher en continu la luminosité mesurée sur A0 ;
• ESP32 WROOM : publier la luminosité d’une pièce sur un réseau WiFi et la consulter à distance.