¿Cómo calcular el valor del voltaje por la intensidad de la luz?

Quizás calibrar LDR luz versus resistencia es innecesario...

Piense en mantener un nivel de luz constante , ya sea de luz diurna o fuente LED. Así, el LDR se mantendrá en un valor fijo de resistencia. El LED proporcionará toda la luz en la oscuridad y ninguna luz durante el día.

El LED proporciona algo de luz durante las transiciones día/noche. Esto podría lograrse de manera eficiente con PWM, lo suficientemente rápido como para que la resistencia LDR no cambie mucho durante los períodos de activación/desactivación de PWM.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El software ajusta el ciclo de trabajo de PWM para mantener la resistencia LDR en un valor constante . El ADC del microcontrolador mediría (y mantendría) un voltaje constante .

Algunos ajustes de R1 y R2 pueden ser necesarios para su LDR no especificado: este circuito y el algoritmo de ajuste de luz sirven como un concepto de circuito en lugar de una idea definitiva y segura de funcionar. La distancia entre el LED (D1) y LDR1 debe ajustarse cuidadosamente para que durante el día, la luz LED esté apagada o casi apagada. R3 limita la corriente del LED a través de D1, lo que limita su salida de luz... si el LED es demasiado tenue por la noche, muévalo más lejos de LDR1: la cantidad de acoplamiento de luz del LED D1 -a- LDR1 afecta la "ganancia" del circuito... se requiere algo de movimiento.

Se sugiere un LED verde, ya que tanto el ojo como el LDR tienen una respuesta máxima en la parte verde-amarilla del espectro, pero cualquier LED de color debería funcionar.

Es posible que no sea necesario un microcontrolador: esta es una idea de retroalimentación que se puede hacer con un amplificador acoplado a CC lineal. En la oscuridad, la resistencia creciente de LDR1 aumentará su voltaje de CC... lo que a su vez debería aumentar la corriente del LED para compensar:

^{simular este circuito}

Para ampliar una solución de ingeniería con especificaciones como insinué en los comentarios.

Como la mayoría ya sabe, muéstrame un buen producto y tendrá excelentes detalles en la hoja de datos. Del mismo modo para proyectos de bricolaje. Cuanto mejor mida lo que quiere y tolera, mejor será el resultado. De lo contrario, es prueba y error (repetir).

Niveles de luz

Aquí hay algunos ejemplos de la iluminancia proporcionada bajo varias condiciones:

Illuminance 
[lux]           Surfaces
========        =============================================
0.0001          Moonless, overcast night sky (starlight)
0.002    .....  Moonless clear night sky with airglow
0.05–0.3        Full moon on a clear night
3.4      .....  Dark limit of civil twilight under a clear sky 
20–50           Public areas with dark surroundings 
50 ...........  Family living room lights (Australia, 1998) 
80              Office building hallway/toilet lighting 
100 ..........  Very dark overcast day 
150             Train station platforms 
320–500 ......  Office lighting  
400             Sunrise or sunset on a clear day. 
1000 .........  Overcast day; typical TV studio lighting 
10,000–25,000   Full daylight (not direct sun) 
32,000–100,000+ Direct sunlight

Sensor de luz de registro

El simple uso de una resistencia de carga define el voltaje.
Luego decida si quiere medirlo con un ADC o usar un comparador de precisión con un Vref de banda prohibida o simplemente usar un IC lógico de 3.3V y confiar en Vdd/2 o agregar un % de histéresis. Agregue una tapa para filtrar destellos de luz u oscuridad, etc.

Tú defines cómo quieres que se comporte o no se porte mal. ;)

Barato, fácil de usar y preciso

y diseñado hace mucho tiempo por los mejores en la industria

Luego, Sharp otorgó la licencia de los diseños a Vishay, ahora empaquetados en una PCB por Adafruit

Elija su nivel objetivo de lux, luego el umbral de voltaje y luego R.

No olvide no tener la luz cerca del sensor o puede encenderse y apagarse.