Cắm LDR vào chân GPIO của Raspberry Pi

Tôi muốn kết nối LDR với các chân GPIO của Raspberry Pi, tôi biết rằng Raspberry Pi không có bộ chuyển đổi tương tự sang số nên điều tôi muốn làm là báo hiệu tín hiệu CAO (3.3v) trên GPIO khi có điện trở thấp trên LDR (khoảng dưới 200 ohms) và tín hiệu THẤP khi điện trở của LDR cao (ví dụ trên 2k). Dòng điện tối đa mà tôi có thể rút ra một cách an toàn từ các chân GPIO của Raspberry Pi, theo tài liệu là 50mA, làm thế nào để tôi tính toán điện trở cần thiết, tôi cũng sẽ cần thêm một điện trở kéo lên / xuống? Tôi không có ý tưởng rõ ràng về cách thực hiện điều đó một cách an toàn mà không cần đốt bộ xử lý của mình.

Tôi tưởng tượng rằng tôi cũng phải cắm một điện trở vào mạch để đảm bảo rằng nó luôn có điện trở khi LDR ở trạng thái điện trở rất thấp.

Cập nhật : nó hoạt động tốt, tôi xây dựng mạch và nó được hiển thị trong bài viết này , nhờ sự giúp đỡ.

Cách tốt nhất để làm điều này là sử dụng một bóng bán dẫn làm bộ so sánh để làm cho quá trình chuyển đổi trở nên sắc nét.
Đây là một mạch ví dụ:

Nó sử dụng LDR làm phần trên của bộ chia điện áp. Khi điện trở LDR giảm điện áp ở đế bóng bán dẫn tăng và bật nó lên. Các bóng bán dẫn có thể là bất kỳ NPN mục đích chung.
Chúng ta có thể tính toán giá trị điện trở dựa trên nơi chúng ta muốn bật.

Giả sử điện trở LDR tăng từ 200Ω (tối) đến 10kΩ (tối). Chúng tôi muốn bóng bán dẫn bật khi LDR ở mức 5kΩ. Nguồn cung (V +) là 3,3V. Một bóng bán dẫn NPN điển hình bật ở khoảng 0,7V, vì vậy nếu chúng ta làm:

5.000 * (0,7 / 3,3) = 1060Ω cần thiết cho điện trở cơ sở. Chúng ta có thể chọn điện trở 1kΩ vì nó đủ gần. Điều chỉnh giá trị của bạn cho phù hợp với điểm bật của bạn.

Đây là một mô phỏng của mạch:

Trục hoành là điện trở LDR và ​​đường màu xanh là điện áp tại điểm Vout (Bạn kết nối nó với chân đầu vào Rpi - phải được đặt thành đầu vào. Bạn có thể thêm điện trở 1kΩ giữa Vout và chân Rpi để bảo vệ nó trong trường hợp vô tình cài đặt nó thành đầu ra) Chúng ta có thể thấy bóng bán dẫn bật ở mức khoảng 5kΩ như dự đoán (sẽ không chính xác vì điện áp cơ sở của bóng bán dẫn sẽ thay đổi theo nhiệt độ, v.v. nhưng gần đủ cho mục đích của bạn)

Lưu ý rằng đầu ra của bóng bán dẫn thấp khi trời sáng và cao khi trời tối, bạn có thể trao đổi LDR và ​​điện trở xung quanh và sử dụng 5.000 * (3,3 / 0,7) = 23,5kΩ cho điện trở nếu bạn muốn nó theo cách khác - đây là thực sự là một cấu hình tốt hơn vì nó thu được ít dòng điện hơn (do điện trở cao hơn) vì vậy nếu điều đó quan trọng thì hãy sử dụng phiên bản này.