Tutorial sensor de luz Raspberry Pi: cablear LDR y leer niveles de luz con Python

En este completo tutorial de sensor de luz para Raspberry Pi, te guío cableando una fotorresistencia a los pines GPIO y leyendo los datos con un script Python conciso. El objetivo es darte una comprensión práctica del circuito, el código y aplicaciones como un despertador activado por luz.

Este proyecto es ideal para principiantes que quieren explorar la integración de sensores, pero también sirve como base para proyectos más sofisticados.

A continuación, detallo los componentes, cableado paso a paso y la lógica Python que convierte los pines digitales de la Pi en una medición analógica improvisada.

Equipamiento

Todo lo que necesitas está listado aquí. Aunque una protoboard no es estrictamente necesaria, simplifica enormemente el montaje, especialmente si planeas experimentar más.

Recomendado

Raspberry Pi

Tarjeta SD 8 GB o Micro SD para Pi 2/B+

Cable Ethernet o dongle Wi-Fi

Sensor de luz (LDR)

Condensador 1 µF

Opcional

Carcasa Raspberry Pi

Teclado USB

Ratón USB

Kit breakout GPIO

Protoboard

Cables para protoboard

Video

Para aprendices visuales, el video adjunto demuestra el cableado completo y muestra la salida del sensor en tiempo real. La misma información se proporciona en el texto siguiente.

Construir el circuito sensor de luz

El circuito es intencionadamente simple: un LDR, un condensador de 1 µF y un solo pin GPIO. La resistencia del LDR cae a unos cientos de ohmios en luz brillante y sube a varios megohmios en oscuridad. Midiendo la constante de tiempo RC del condensador, la Pi puede inferir el nivel de luz incluso sin entradas analógicas.

1. Conecta pin #1 (3,3 V) al rail + de la protoboard.
2. Conecta pin #6 (GND) al rail – de la protoboard.
3. Coloca el LDR en la protoboard y pasa un cable de un extremo al rail +.
4. Pasa un cable del otro extremo del LDR al pin #7 de la Pi.
5. Inserta el condensador de 1 µF entre el cable del pin #7 y el rail –, asegurando que el terminal negativo vaya al rail –.

Consulta el diagrama inferior para layout visual. Una vez colocado el hardware, el código Python convertirá el pin digital en una medición analógica rudimentaria.

Código Python

El script siguiente mide cuánto tarda el condensador en cargarse al 75 % del voltaje de alimentación. Este tiempo RC es proporcional a la resistencia del LDR, dando una estimación aproximada de luz ambiente.

#!/usr/local/bin/python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# Pin que conecta a la red RC
pin_to_circuit = 7
def rc_time(pin):
    count = 0
    GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)
    GPIO.output(pin, GPIO.LOW)
    time.sleep(0.1)
    GPIO.setup(pin, GPIO.IN)
    while GPIO.input(pin) == GPIO.LOW:
        count += 1
    return count
try:
    while True:
        print(rc_time(pin_to_circuit))
except KeyboardInterrupt:
    pass
finally:
    GPIO.cleanup()

Despliegue y ejecución

En una Raspberry Pi con Raspbian, las librerías requeridas vienen preinstaladas. Si necesitas instalarlas manualmente, ejecuta:

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio

Clona el repositorio y ejecuta el script:

git clone https://github.com/pimylifeup/Light_Sensor/
cd Light_Sensor
sudo python3 light_sensor.py

Alternativamente, pega el código en un archivo nuevo, guárdalo como light_sensor.py y ejecuta el mismo comando.

Mejorar precisión y posibles aplicaciones

Aunque un LDR da una solución rápida y barata, su rango dinámico limitado y sensibilidad a temperatura pueden ser insuficientes para trabajo de precisión. Para aplicaciones que exigen mayor exactitud, considera sensores como el sensor digital de luz de alto rango dinámico de Adafruit.

• Despertador activado por luz: Usa el LDR para disparar una alarma que aumente según crece la luz diurna.
• Monitor de luz solar en jardín: Registra intensidad lumínica en distintas zonas del jardín para decisiones de plantación.
• Alerta de ocupación de habitación: Detecta luz inesperada en habitación oscura y envía notificación.

Siéntete libre de experimentar, ajustar la red RC o integrar el sensor en proyectos mayores. Si encuentras problemas o tienes sugerencias, deja un comentario abajo.

Fuente: Raspberry Pi Light Sensor – A Simple LDR Tutorial