Lektion 3: LDR-Nachtlicht — die LED reagiert auf Helligkeit

leicht

Erste Schaltung mit Breadboard. Ein Fotowiderstand misst Licht, eine LED reagiert darauf.

Bauteile: LDR (Fotowiderstand) LED (einzeln) Breadboard (Steckbrett) Jumperkabel-Set Widerstand 10 kOhm

Was ihr macht

Neu in dieser Lektion: Du brauchst zum ersten Mal ein
Breadboard und Jumperkabel. Wenn du nicht weisst, was das ist,
lies vorher die Wissensseite
Breadboard und Jumperkabel — Grundlagen.

So funktioniert die Schaltung

Der LDR (Fotowiderstand) und ein 10-kOhm-Widerstand bilden
zusammen einen Spannungsteiler. Je nach Helligkeit aendert sich
die Spannung in der Mitte — Pin A0 misst diese Spannung als Wert von
0 (dunkel) bis 1023 (hell).

Im Wokwi-Simulator: Dort siehst du ein fertiges LDR-Modul mit 4 Pins
(VCC, GND, AO, DO). Das Modul hat den Spannungsteiler bereits eingebaut.
In eurer realen Schaltung: Ihr baut den Spannungsteiler aus
rohem LDR + 10-kOhm-Widerstand selbst auf — siehe Bauteile-Liste.

Was ihr macht

Bau die Schaltung auf:
LDR mit einem Bein an 5V, mit dem anderen an A0 (das ist die "Mitte").
Der 10-kOhm-Widerstand geht ebenfalls von A0 zu GND.
Die LED steckt mit dem langen Bein an Pin 9, das kurze
Bein an GND.
Lies den Sketch unten durch. Was bedeutet die Zahl bei SCHWELLE?
Lade den Sketch auf den Arduino und oeffne den Seriellen Monitor
(Lupen-Symbol oben rechts in der IDE). Du siehst Werte zwischen 0
(dunkel) und 1023 (hell).
Teste die Schaltung: Halte die Hand ueber den LDR. Geht die LED an?
Stell den Schwellwert so ein, dass die LED in eurem Klassenraum
genau bei "dunkel" angeht. Dunkel ist nicht ueberall gleich!
Was passiert, wenn du < zu > machst? Probier's aus, dann hast
du eine Tageslicht-Leuchte statt eines Nachtlichts.

Frei weiter denken

Was koennte dein Nachtlicht noch koennen? Ideen fuer euer Eigenprojekt:

Mehrere LEDs, die mit zunehmender Dunkelheit nacheinander angehen
Ein Piezo-Summer, der "wach werden!" piept, wenn es morgens hell wird
Schwellwert per Poti einstellen statt im Code festzunageln

So sieht der Aufbau aus

Aufbau-Bild folgt

Der Sketch

Lest den Code in Ruhe durch — die Kommentare hinter // sagen euch, was jede Zeile macht.

// LDR-Nachtlicht
// Der LDR und ein 10-kOhm-Widerstand bilden einen Spannungsteiler.
// Pin A0 misst die mittlere Spannung — heller Raum -> hoher Wert,
// dunkel -> niedriger Wert.

const int LDR_PIN = A0;
const int LED_PIN = 9;

// Schwellwert: ab welchem Helligkeitswert wird "dunkel"?
// analogRead liefert 0 (ganz dunkel) bis 1023 (ganz hell) —
// experimentier mit dem Wert.
const int SCHWELLE = 500;   // TODO: an euren Raum anpassen

void setup() {
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);       // Werte im Seriellen Monitor mitlesen
}

void loop() {
  int helligkeit = analogRead(LDR_PIN);
  Serial.print("Helligkeit: ");
  Serial.println(helligkeit);

  if (helligkeit < SCHWELLE) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);   // dunkel -> LED an
  } else {
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);    // hell  -> LED aus
  }

  delay(200);
}

Festgefahren? Lernhelfer fragen Troubleshooting Bauteile-Datenbank

Hilfe (klick wenn ihr nicht weiterkommt)

LED leuchtet immer: Schwellwert zu hoch — SCHWELLE runter setzen.
Oder: LDR ist mit der falschen Seite eingesteckt.
LED bleibt immer aus: Schwellwert zu tief — hoch setzen.
Werte im Seriellen Monitor sind nur 0 oder 1023: Der LDR-Modul hat
einen Drehregler (kleine Schraube). Mit dem stellst du die Empfindlichkeit
des digitalen Ausgangs (DO) ein. Fuer den Analogausgang (AO) brauchst
du den Regler nicht — pruef, ob du am richtigen Pin angeschlossen bist.
Fehler beim Hochladen? Pruef, dass keine Kabel den USB-Anschluss
bedraengen — das gibt manchmal Wackelkontakt.
Gar nichts geht: Kommentier alles in loop() aus und teste nur mit
einem digitalWrite(LED_PIN, HIGH); delay(500); digitalWrite(LED_PIN, LOW); delay(500);
— leuchtet die LED jetzt im Sekundentakt? Dann liegt der Fehler im
LDR-Teil, nicht in der LED.

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