Il sensore di luminosità è una fotoresistenza ad arseniuro di gallio che, in assenza di luce, presenta la resistenza di alcuni megaOhm e in presenza di luce la resistenza di alcune centinaia di Ohm.

Dallo schema di fig.1 si nota che la fotoresistenza è posta in serie a R1=4,7KOhm e tale serie è alimentata da una tensione costante di 5V. Applicando la regola del partitore resistivo si ricava la tensione ai capi di R1. In presenza di luce risulta: RFT<<R1 e quindi:

In assenza di luce, invece, si ha: RFT<<R1 e quindi:

Per non caricare talee seegnale si utilizza l'inseguitore A1 che pilota il differenziale A2. Il potenziometro P1 permette di fissare un valore di tensione proporzionale alla luminosità che si intende mantenere costante. Tale segnale applicato all'inseguitore A3 colleggato al differenziale a guadagno unitario: V= Vp1 -VR1 ove: Vp1=tensione del potenziometro P1; VR1=tensione ai capi della resistenza R1.

Questa differenza rappresenta la variazione della luminosità presente nell'ambiente rispetto a quella di riferimento. Se V>0 l'ambiente è sottoilluminato; se V=0 la luminosità è identica al valore impostato con P1. Si nota, inoltre, che P1 è pilotato da un segnale proveniente da un astabile con periodo fisso di 24 ore con duty-cycle variabile che rappresenta la durata del giorno simulato rispetto alla notte. In alternativa a tale astabile si può utilizzare un comune trimmer disponibile in commercio con uscita TTL. Il segnale di uscita del differenziale A2 pilota un sistema di controllo per illuminazione artificiale costituito da lampade alogene da 20W/15V per un totale massimo di circa 300W. Il sistema di controllo delle lampade è effettuato con la tecnica PWM che consente di far lavorare i transistor finali tra la saturazione e l'interdizione. Tale tecnica ha il pregio di minimizzare la dissipazione di potenza nei BJT finali. Infatti per VCEsat = 0.2V e corrente Ic = 10A si ha:

Il controllo PWM è composto da un multivibratore astabile realizzato col timer 555 che pilota un monostabile anch'esso a 555 che genera un impulso di 15 V per un tempo che dipende dalla tensione V e quindi dalla luminosità incidente sul sensore. La frequenza f dell'astabile vale:

La durata dell'impulso del monostabile vale:

Se V = 0 si ha: T = 0;
se V = 5V si ha: T = 1 ms.

Quest'ultimo tempo è praticamente coincidente col periodo dell'astabile per cui l'uscita del monostabile sarà ad un valore quasi costante di 15V. Questa condizione si avvera quando il segnale differenza è massimo cioè quando non c'è luce nell'ambiente e la tensione prelevata da P1 è massima. I transistor sono quasi sempre saturi e le lampade sono, in pratica, al massimo deella loro luminosità. Per la taratura si procede fornendo dall'esterno una quantità di luce pari a quella che si vuole mantenere costante e regolando P1 in modo da far risultare le lampade spente.