光敏电阻 LDR

想做一个"天黑了自动亮、天亮了自动灭"的小夜灯，第一个问题是：怎么让单片机知道现在是亮还是暗？最便宜的答案，就是一颗光敏电阻——几毛钱一颗，配一个电阻、占用 ESP32 一个模拟引脚，就能感知明暗。它不像专门的光照芯片那样给你标准的 lux 数值，但要做"有光/没光"这种开关判断，便宜又够用。

工作原理

光敏电阻（LDR，Light Dependent Resistor）的材料常是硫化镉这类光敏半导体。它的特性一句话概括：光越强，阻值越小；光越暗，阻值越大。在全黑环境里它可能高达几百千欧甚至兆欧级，被强光照射时能掉到几百欧到几千欧。

问题在于：它是个电阻，本身不输出电压，单片机的 ADC 只会读电压、不会直接读电阻。所以要把"阻值变化"翻译成"电压变化"。办法就是经典的分压电路——拿一个固定的 10kΩ 电阻和它串联，从中间引一根线出来：

• 光敏电阻在上、固定电阻在下时，光变强 → LDR 阻值变小 → 它分掉的电压变少 → 中间点电压升高。
• 反过来接，方向就相反。

中间这个分压点的电压，就随光强连续变化。ESP32 用 ADC 把这个电压采样成一个数字（模拟与数字的区别），数值大小就反映了当前光强。这是最朴素、也最省钱的光感方案。

接线

经典分压接法，固定电阻取 10kΩ（普通环境下比较均衡）：

3.3V ── 光敏电阻 ──┬── 10kΩ ── GND
                   │
                ADC 引脚（如 GPIO34）

元件	一端接	另一端接
光敏电阻	3.3V	分压点（ADC 引脚）
10kΩ 固定电阻	分压点（ADC 引脚）	GND
ESP32 ADC 引脚	分压点	——

ESP32 选输入引脚有讲究：用 ADC1 的脚（GPIO3239 这一组），别用 ADC2 的脚（GPIO0、2、4、1215、2527 等），因为 ADC2 在 Wi-Fi 开启时会被占用、读不出来。GPIO3439 还是纯输入脚，正好适合做传感器输入。这里用 GPIO34。

完整代码

下面这段在 ESP32 上读 LDR 分压点的原始 ADC 值，并把它打到串口，方便边遮边看数：

const int LDR_PIN = 34;   // 接分压点的 ADC1 引脚

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // ESP32 ADC 衰减设置：默认量程偏小，会在高电压区"撞顶"。
  // ADC_11db 把可测范围拉到约 0~3.3V，覆盖整个分压区间。
  analogSetPinAttenuation(LDR_PIN, ADC_11db);
}

void loop() {
  int raw = analogRead(LDR_PIN);  // 12 位 ADC，原始值范围 0~4095
  Serial.print("LDR raw = ");
  Serial.println(raw);
  delay(300);
}

几个要点：

• analogRead 返回 0~4095，因为 ESP32 的 ADC 是 12 位（2 的 12 次方 = 4096 个台阶）。
• analogSetPinAttenuation(..., ADC_11db) 是最容易被忽略的一行。不设衰减时，ESP32 默认能测的电压范围偏窄，光强一变化电压一高就"顶满"在 4095 不动了。设成 11db 才能覆盖到接近 3.3V 的范围。
• 这里只读原始值、不换算 lux，因为 LDR 给不了准确的 lux（原因见下文标定一节）。

你应该看到什么

打开串口监视器（波特率 115200），盯着不停滚动的 LDR raw 数字，做两个动作：

• 用手把光敏电阻完全遮住：数值往一个方向明显变化（按上面的接法，遮光时 LDR 阻值变大、分压点电压降低，读数变小）。
• 拿手机手电筒照它：数值往反方向大幅变化（照光时 LDR 阻值变小、读数变大）。

只要遮和照之间数字有清晰、可重复的差距（比如室内从 1200 跳到 3000），接线就是对的。如果数字纹丝不动，或者只在某个值附近抖一两个数，那就是没接对——往下看故障排查。

标定与读数解读

最关键的一点：LDR 给的是"相对值"，不是标准 lux。同一颗 LDR 换个固定电阻、换个接法、甚至换个房间，读数都不一样。所以不存在"网上抄一个阈值直接用"，必须自己在你的实际环境里标定：

1. 把项目放在它将来真实工作的位置（床头、窗边等）。
2. 模拟"暗"的状态（关灯/遮光），记下这时的 raw 值，比如 800。
3. 模拟"亮"的状态（开灯/白天），记下 raw 值，比如 2800。
4. 取中间偏一点作为阈值，比如 1600，写进判断逻辑："低于 1600 算暗、高于算亮"。

读数方向也要先确认清楚：按本页接法是"越亮读数越大"，但只要把 LDR 和固定电阻上下对调，方向就反过来。先用串口看清自己这套是哪个方向，再写 if，别凭想象。

选型 / 避坑

要直接拿到标准 lux 数值、要精度，别用 LDR，换数字的 BH1750——它走 I2C，直接吐出 lux，省去标定。

LDR 的价值在另一头：

• 便宜，几毛钱一颗，配一个电阻就能用。
• 接线极简单，一个模拟引脚搞定。
• 响应特性适合做"有光/没光"这种开关式判断，不追求读数精确。

一句话取舍：要"读出多亮"用 BH1750，要"判断亮不亮"用 LDR。更多模拟传感器的读法见 L4 传感器与 AI。

故障排查

现象	可能原因	怎么查
读数完全不变（一直 0 或一直 4095）	ADC 引脚没接到分压点，或固定电阻、LDR 有一个没接好	万用表量分压点对 GND 电压，应随遮光/照光变化
读数总在某个值附近抖、遮照都没反应	引脚悬空，或接到了非 ADC 引脚	确认接的是 GPIO34~39 这类 ADC1 引脚
遮光读数反而变大	LDR 和固定电阻上下接反了	不一定是错，确认方向后照实际写 if 即可
开 Wi-Fi 后读数变乱/读不出	用了 ADC2 引脚（被 Wi-Fi 占用）	改用 ADC1 引脚（GPIO32~39）
强光下数值顶满 4095 不动	没设 ADC 衰减，量程不够	加 analogSetPinAttenuation(pin, ADC_11db)

进阶 / 变体

光控开关加滞回：直接用单一阈值判断，会在临界光线附近反复横跳（灯一闪一闪）。做法是设两个阈值——低于 1400 才"判暗开灯"、高于 1800 才"判亮关灯"，中间这段保持不动。这种"滞回"能挡掉抖动，让小夜灯切换得干脆。

双 LDR 循迹：给小车底部装两颗 LDR，分别对着地面左右两侧。黑线吸光、白底反光，两颗读数会出现差值——哪边读数偏"暗"就说明那边压到黑线了，据此修正方向。这是最廉价的循迹方案。

典型应用

• 光控小夜灯：天黑读数低于阈值自动点亮，配合滞回防止闪烁。
• 循迹小车：双 LDR 对比左右地面反射，判断是否偏离黑线。
• 光控玩具：盖上盒子（变暗）触发动作，揭开（变亮）停止，做互动机关。

小结

LDR 是"光越强阻值越小"的元件，配一个固定电阻组成分压电路，ESP32 用 ADC 读分压点电压就能感知明暗。它最大的特点是便宜、接线简单，但只给相对值、必须自己标定阈值，还要留意 ESP32 ADC 的衰减设置和引脚选择。要"判断亮不亮"它够用，要"读出多少 lux"请上 BH1750。

相关：ADC 原理 · 分压电路 · 模拟与数字 · BH1750 光照传感器 · 更多传感器

参数以 datasheet 为准；本页公开资料整理，接线与代码请结合实物验证。