Исследовательский потенациал молодых ученых: взгляд в будущее - 2025

90 В. Ю. Куликов Научный руководитель – кандидат физико-математических наук, доцент А. И. Грибков Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого ИНТЕГРАЦИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ В ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ОПТИКЕ Аннотация. В статье представлен эксперимент по измерению освещённости с использованием микроконтроллера Arduino и фоторезистора, результаты кото- рого сравниваются с показаниями люксметра на смартфоне. Эксперимент прово- дится для подтверждения закона обратных квадратов. Описаны методика измере- ний, аппаратная часть, программное обеспечение и сравнительный анализ полученных данных. Ключевые слова: микроконтроллеры, Arduino, освещённость, фоторезистор, люксметр, закон обратных квадратов. Традиционные методы измерения освещённости часто требуют наличия специализированного оборудования, такого как люксметры, что в свою очередь может создавать трудности при проведении лабораторных работ вне специали- зированных оборудованных лабораторий. В данной работе предлагается исполь- зовать доступные компоненты – Arduino, фоторезистор, ЖК-дисплей и кнопку, а также приложение-люксметр на смартфоне для сравнительного анализа. Экс- перимент направлен на проверку закона обратных квадратов, который утвер- ждает, что освещённость E зависит от расстояния r по формуле: E = 2 где I – интенсивность источника света. Методика и оборудование Аппаратная часть на Arduino: • Arduino Nano • Фоторезистор, подключённый в схему делителя напряжения (фоторези- стор + фиксированный резистор 10 кОм). • ЖК-дисплей 1602A с I2C-интерфейсом для отображения данных (для удобства). • Кнопка для фиксации момента измерения (подключена к цифровому входу с использованием внутреннего подтягивающего резистора). Смартфон: • Смартфон с установленным приложением-люксметром (например, «Light Meter»), позволяющим измерять освещённость в люксах (рис. 1).