Med pomembnejše prispevke k zmanjšanju porabe električne energije lahko med prvimi naštejemo ugašanje luči takrat, ko razsvetljava ni potrebna ali sploh onemogočanje njenega vklopa, dokler je v nekem prostoru dovolj svetlo za dejavnosti, katerim je ta prostor namenjen. Viri svetlobe imajo vsak dan večji izkoristek, sodobne oblike krmiljenja moči svetlobe pa nam skupaj s polprevodniškimi LED viri dajejo možnost, da je osvetljenost nekega prostora lahko vedno enaka, ne glede na zunanje vplive.
No, seveda je potrebno najprej vedeti, kakšna je v nekem trenutku osvetljenost, da lahko na podlagi te informacije moč svetil povečamo, zmanjšamo ali pa jih celo ugasnemo, če je osvetljenost iz okolice (okna) presegla nek spodnji prag.
Na sliki 1 so prikazani povprečni deleži porabe električne energije v gospodinjstvih. Daleč največ energije porabimo za ogrevanje prostorov in sanitarne vode, takoj za tem je ohlajanje prostorov in poraba za delovanje hladilnikov in zamrzovalnikov. Za razsvetljavo porabimo 11 % vse enegije, kar ni malo! Če bi lahko ta delež bistveno zmanjšali, bi bila tudi nekoliko večja investicija v tak projekt čisto upravičena!
Tortni grafikon vključuje 1 quad energije (4,7%), ki je statistična prilagoditev s strani Ministrstva za energetiko zaradi uskladitve dveh različnih virov podatkov *1.
Svetlobni senzor
Najbrž ne bi bilo slabo, če bi takšno napravo lahko izdelali tudi sami, z minimalnimi stroški in znanjem, ki ga trenutno premoremo, preizkusno ploščico XMega-A3BU Xplained in Bascom programom, s katerim lahko program za krmiljenje izdelamo hitro, enostavno in pregledno z uporabo višjega programskega jezika, ki temelji na Basic-u. BASIC, če se malo spomnimo, izvira iz Fortrana in je najbrž najprijaznejši (prilagojen človeku!) programski jezik, ki ga zaradi tega uporabljajo vsi: profesionalci in amaterji!
Na ploščici imamo vgrajen senzor osvetljenosti okolice TEMT6000X01, ki ima podobno občutljivost na dnevno svetlobo, kot človeško oko. V prosojno SMD ohišje ima vgrajen silicijev NPN epitaksialni planarni fototransistor. Na sliki 2 je prikazan diagram odvisnosti toka skozi tranzistor v odvisnosti od osvetljenosti.
Senzor osvetljenosti je na Xmega Explain ploščici povezan tako, kot prikazujeta sliki 3 in 4. Iz sheme vidimo, da je na mikrokontrolerju uporabljen analogni vhod ADCA0. Zdaj vemo, kateremu analognemu vhodu se bomo v nadaljevanju posvetili.
V Atmelovi dokumentaciji za Xplained ploščico je navedeno kar nekaj uporabnih informacij, tako da delo ne bo pretežko! Za začetek poglejmo, kako se bomo lotili merjenja. Iz proizvajalčeve dokumentacije lahko razberemo, da je tok senzorja odvisen in sorazmeren z osvetljenostjo. Na ploščici imamo zato vezan upor 4k7, na katerem bo nastal nek padec napetosti. Bolj bo senzor osvetljen, večji tok bo tekel skozi senzor in večji bo padec napetosti na uporu. Velja preprosta klasična enačba Ohmovega zakona, glej formulo 1.
XMega za začetnike (4)
