LDR Işık Sensörü Nedir? Arduino ile Işık Ölçme ve Otomatik Gece Lambası

LDR (Light Dependent Resistor), adından da anlaşılacağı gibi direnci ışığa göre değişen bir dirençtir; foto direnç ya da fotosel olarak da bilinir. Karanlıkta direnci çok yüksektir, ışık arttıkça direnci düşer. Akşam olunca kendiliğinden yanan sokak lambaları, otomatik gece lambaları ve ışığa göre çalışan oyuncaklar bu basit parçayla çalışır. Ucuzdur, kutupsuzdur ve Arduino'ya bir dirençle bağlanır; ışıkla ilgili ilk projen için ideal bir başlangıçtır.

LDR nasıl çalışır?

LDR'nin yüzeyindeki zikzak desen, ışığa duyarlı kadmiyum sülfür (CdS) bir yarı iletkendir. Üzerine ışık düştüğünde fotonlar malzemedeki elektronları serbest bırakır, malzeme daha iyi iletken olur ve direnç düşer. Bu değişim doğrusal değildir ve görece yavaştır (onlarca milisaniye). Bu yüzden LDR, ışığı lüks cinsinden hassasça ölçmek için değil, "karanlık mı, aydınlık mı" gibi kararlar ve kaba ışık seviyeleri için idealdir.

Değerler modele göre değişir. Kitlerde en yaygın olan GL5528'dir; GL5516, GL5537 ve GL5539 gibi kardeşleri aynı ışıkta farklı direnç gösterir. Kendi LDR'nin değerlerini bir multimetreyle karanlıkta ve ışıkta ölçerek kolayca öğrenebilirsin.

Arduino'ya bağlamak: gerilim bölücü

Arduino direnci değil gerilimi ölçer. Bu yüzden LDR, sabit bir dirençle birlikte bir gerilim bölücü oluşturacak şekilde bağlanır: 5V → LDR → A0 → 10 kΩ → GND. Işık arttıkça LDR'nin direnci düşer ve A0'daki gerilim yükselir. A0'daki gerilim V = 5 × R_sabit / (R_LDR + R_sabit) formülüyle bulunur; analogRead() bunu 0–1023 arasında bir sayıya çevirir. Farklı direnç değerlerini denemek için Gerilim bölücü hesaplayıcısını kullanabilirsin.

Arduino ile ışık seviyesini okumak

1const int LDR_PIN = A0;
2
3void setup() {
4  Serial.begin(9600);
5}
6
7void loop() {
8  int raw = analogRead(LDR_PIN);            // 0 (karanlık) – 1023 (aydınlık) / dark – bright
9  int percent = map(raw, 0, 1023, 0, 100);  // yüzde / percent
10  Serial.print("Ham / raw: ");
11  Serial.print(raw);
12  Serial.print("  Işık / light: %");
13  Serial.println(percent);
14  delay(500);
15}

Arduino IDE'deki Seri Çizici (Serial Plotter) ile değeri canlı bir grafik olarak izleyebilirsin. Elini LDR'nin üzerine tuttuğunda grafiğin düştüğünü, el fenerini tuttuğunda yükseldiğini görürsün. Projen için doğru eşik değerini en kolay bu şekilde, sensörün gerçekten duracağı yerde bulursun.

Otomatik gece lambası: eşik ve histerezis

En basit gece lambası "değer 300'ün altındaysa LED'i yak" der. Ama ışık tam eşiğin etrafındayken lamba sürekli yanıp söner; lambanın kendi ışığı LDR'ye vuruyorsa durum daha da kötüleşir. Çözüm histerezistir: iki farklı eşik kullanmak. Aşağıdaki kod ışık 300'ün altına düşünce lambayı yakar ama ancak 400'ün üstüne çıkınca söndürür; aradaki boşluk titremeyi tamamen ortadan kaldırır.

1const int LDR_PIN = A0;
2const int LED_PIN = 9;
3const int ON_LEVEL = 300;    // bunun altında yak / turn on below this
4const int OFF_LEVEL = 400;   // bunun üstünde söndür / turn off above this
5
6bool lampOn = false;
7
8void setup() {
9  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
10}
11
12void loop() {
13  int light = analogRead(LDR_PIN);
14  if (!lampOn && light < ON_LEVEL) lampOn = true;
15  if (lampOn && light > OFF_LEVEL) lampOn = false;
16  digitalWrite(LED_PIN, lampOn ? HIGH : LOW);
17  delay(200);
18}

Karanlıkta daha parlak yanan LED

Açma-kapama yerine ışık azaldıkça LED'in yavaş yavaş parlamasını da sağlayabilirsin. map() fonksiyonu ölçülen ışığı ters orantılı bir PWM değerine çevirir: ortam karardıkça LED parlar, aydınlandıkça söner. LED'i ~ işaretli bir PWM pinine (örneğin 9) bağlamayı unutma.

1void loop() {
2  int light = analogRead(A0);
3  int brightness = map(light, 100, 900, 255, 0);  // karanlık → parlak / dark → bright
4  analogWrite(9, constrain(brightness, 0, 255));
5  delay(50);
6}

LDR modülü: dijital ve analog çıkış

Hazır LDR modüllerinde LDR, bölücü direnci, eşik ayarı için mavi bir trimpot ve LM393 karşılaştırıcı aynı kartta bulunur. AO pini gerilim bölücünün analog çıkışını verir; DO pini ise trimpotla ayarlanan eşiğe göre yalnızca HIGH ya da LOW verir. Çoğu modülde DO, ortam eşikten aydınlıksa LOW, karanlıksa HIGH olur; kendi modülünü küçük bir testle doğrula.

ESP32 ve Raspberry Pi Pico ile LDR

ESP32 ve Pico 3,3 V ile çalıştığı için gerilim bölücüyü 3V3 pininden besle. ESP32'nin ADC'si 12 bittir ve 0–4095 arası değer döndürür. Wi-Fi açıkken ADC2 pinleri çalışmadığından LDR'yi ADC1 pinlerinden birine (GPIO 32–39) bağla. Pico'da analog girişler GP26, GP27 ve GP28'dir; MicroPython read_u16() ile 0–65535 arası değer verir:

1from machine import ADC, Pin
2import time
3
4ldr = ADC(26)                  # GP26 (ADC0); bölücü 3V3'ten / divider fed from 3V3
5led = Pin(15, Pin.OUT)
6
7while True:
8    light = ldr.read_u16()     # 0 (karanlık) – 65535 (aydınlık) / dark – bright
9    led.value(light < 20000)   # karanlıkta yak / on when dark
10    print(light)
11    time.sleep(0.5)

LDR mi, dijital ışık sensörü mü?

LDR ile proje fikirleri

• Otomatik gece lambası: Karanlıkta yanan, histerezisle titremeyen bir lamba.
• Akıllı koridor lambası: Yalnızca karanlıkta ve biri geçtiğinde yanması için LDR'yi PIR Hareket Sensörü ile birleştir.
• Güneşi takip eden panel: İki LDR'nin farkına göre bir servo motoru çevirip paneli en parlak yöne döndür.
• Lazerli güvenlik sistemi: Bir lazer ışınını LDR'ye tut; ışın kesilince alarm çalsın.
• Renkli ortam ışığı: Hava karardıkça RGB LED'in rengini sıcak tonlara kaydır.
• Gün doğumu alarmı: Sabah ilk ışıkla bir buzzer çalsın.

Sık yapılan hatalar ve çözümleri

• Değer hep 0 ya da hep 1023: Sabit direnç takılmamış ya da LDR doğrudan 5V ile A0 arasına bağlanmış; gerilim bölücüyü kur.
• Değerler ters çalışıyor: LDR ile sabit direnç yer değiştirmiş; karanlıkta değer artıyorsa ya yerlerini değiştir ya da koddaki karşılaştırmayı tersine çevir.
• Lamba yanıp sönüyor: Lambanın ışığı LDR'ye vuruyor ya da tek eşik kullanılıyor; histerezis ekle.
• Karanlığa geçişte gecikme: LDR aydınlıktan karanlığa, karanlıktan aydınlığa göre daha yavaş döner; birkaç saniyelik gecikme normaldir.
• Lüks ölçmeye çalışmak: LDR kalibre bir sensör değildir; gerçek lüks değeri için BH1750 kullan.
• ESP32'de Wi-Fi açılınca okuma bozuluyor: LDR bir ADC2 pinine bağlı; GPIO 32–39 arasındaki ADC1 pinlerinden birine taşı.

LDR, analog okuma ve gerilim bölücü mantığını öğrenmenin en kolay yoludur; burada öğrendiklerin nem, gaz ve sıcaklık gibi birçok analog sensörde de işine yarar. Bölücüdeki dirençlerin nasıl çalıştığını merak ediyorsan Direnç Nedir? yazısına bak; BlueGrays uygulamasında LDR'li gece lambası, ışık şiddeti ölçümü ve lazerli güvenlik projelerini adım adım bulabilirsin.