使用LDR DIY智能电子蜡烛

时间：2024-12-11 19:27:01

关键字： LM358 集成电路运算放大器 LDR

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[导读]蜡烛自古以来就有很大的用途，甚至在爱迪生提出灯泡的想法之前，蜡烛就一直在夜间为人类指引方向。今天，从教堂到厨房，蜡烛不仅在需要时提供照明，而且增加了美学并提供了一种温暖的感觉。虽然普通的蜡烛可以正常工作，但它们很快就会融化，使这个地方变得肮脏，有时如果无人看管，它也会导致火灾危险。所以，在本教程中，我们将使用一些简单的电子产品和LED制作无焰电子蜡烛。此外，这款智能蜡烛将在夜间或黑暗时自动开启，并在白天自行关闭。它与我们以前在许多黑暗探测器电路中使用的概念相同：

蜡烛自古以来就有很大的用途，甚至在爱迪生提出灯泡的想法之前，蜡烛就一直在夜间为人类指引方向。今天，从教堂到厨房，蜡烛不仅在需要时提供照明，而且增加了美学并提供了一种温暖的感觉。虽然普通的蜡烛可以正常工作，但它们很快就会融化，使这个地方变得肮脏，有时如果无人看管，它也会导致火灾危险。所以，在本教程中，我们将使用一些简单的电子产品和LED制作无焰电子蜡烛。此外，这款智能蜡烛将在夜间或黑暗时自动开启，并在白天自行关闭。它与我们以前在许多黑暗探测器电路中使用的概念相同：

•明暗指示电路

•暗探测器使用LDR和555定时器IC

•简单钥匙孔照明装置电路

•自动楼梯灯

所需的材料

•LM358 集成电路

•光敏电阻

•1M和1K电阻

•发光二极管

•10 k锅

•12V母直流电源插孔和12V适配器

•Card sheet and Perfboard

LM358 -运算放大器比较器

这个电路背后的大脑是LM358 IC，在这个特殊的设计中充当比较器。在我们深入研究之前，让我们简要地研究一下。LM358是一款运算放大器(Op Amp) IC。该IC由两个运算放大器组成，可承受3.3V至32V的电压，并且具有500μA的极低电源漏电流。IC的内部外观如下图所示：

它通常用于构建简单的比较器和放大器电路，也可以在有源滤波电路，整形器等中找到，在本项目中，我们将使用LM358作为电压比较器。电压比较器用于比较两个电压，找出哪个比另一个大，然后根据这一点将输出调高或调低。所以，如果我们对反相输入和非反相输入施加电压如果非反相输入的电压大于反相输入的电压那么，输出就变高反之亦然输出就变低。这个项目完全基于这个原则。电压比较公式为：

式中AO为运放开环增益，Vin+为非反相输入端输入电压，Vin-为反相输入端输入电压。因此，如果Vin+大于Vin-那么输出将是高的，否则它将是低的。

LDR

如果运算放大器是电路的大脑，那么LDR就是感觉器官。光相关电阻器(LDR)或光敏电阻器是光控电阻器。其电阻随光强的增加而降低，反之亦然。实际上，当光入射到LDR上时，半导体吸收光的光子，键合电子跃迁到导带，由于光导作用，电阻减小。

电路图及说明

这条赛道并不难;电子蜡烛的完整电路图如下所示。

如图所示，将1K电阻连接到IC的引脚1，然后将LED的正极连接到该电阻，负极连接到地。现在将10K锅的中间引脚连接到IC的引脚2，并将地和12V连接到锅的其余引脚。将1M电阻连接到12V，并将LDR与该电阻串联。现在，将LDR的另一端连接到电路的接地上。将LDR和1M电阻的公共点与IC的引脚3连接。将12V连接到引脚8，并将地线连接到IC的引脚4，就可以了。你不需要对电阻器非常挑剔，我们已经连接好了。但要确保连接到LDR的电阻是在兆欧姆和电阻与LED是在几千。

我们在一块虚线板上构建了完整的电路，使其紧凑且易于使用。这真的是一个简单的电路，你只需要刷你的焊接技能，并开始设计它。首先，在perfboard上安装12V母直流电源插孔。在设计电路时，请记住这个插孔的引脚配置。如下图所示：

运算放大器的引脚已经在上面讨论过了，电阻和ldr没有极性。一旦你的焊接工作完成，板应该看起来像下面的图片所示。

智能电子蜡烛-工作

在设计好电路板上的电路并将其焊接好后，将12V适配器连接到母插孔，LED必须发光。现在，为了校准比较器，将10K锅调整到LED刚刚关闭的水平。现在用你的手盖住LDR，你会看到LED亮起。可以通过调节锅来调节LDR的灵敏度。

现在，让我们来了解一下这支蜡烛是如何工作的。我们已经知道，在黑暗中，LDR的电阻增加到百万欧姆，随着光强度的增加，它减少到几百欧姆。因此，由于电阻非常低，因此，与反相端子相比，非反相信号上的电压非常低，因为我们已经连接了10K锅。所以在这种情况下，输出电压也很低，因此LED不打开。但在黑暗的情况下，电阻增加到百万欧姆，与10K的锅相比，这是相当高的，因此LED发光。

调整锅将操纵灵敏度。所谓灵敏度，我指的是你的比较器在多大的光照强度下会打开LED。如果你调整锅接近LED打开，然后它会检测到微小的黑暗。但是，如果你在LED打开之前调整它，那么它将只能检测到高黑暗。你也可以把你的手放在LDR前面测试灵敏度。如果它检测到你的手很远，它是高度敏感的，如果你需要遮住手来发光，它就不那么敏感了。