光激活開關(guān)電路

簡(jiǎn)介

在本項(xiàng)目中，我將向您展示如何使用LDR構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的光控開關(guān)電路。使用該電路，可以根據(jù)電路附近光線的強(qiáng)弱來(lái)控制電氣設(shè)備或電器，例如燈泡或風(fēng)扇。

電路原理

該電路的主要原理是基于LDR傳感器（即光敏電阻）的工作原理，并根據(jù)LDR受到的光照強(qiáng)度打開或關(guān)閉光源。

說(shuō)到光敏電阻，它在黑暗中具有高阻值，而在有光的情況下具有低阻值。LDR的這一特性可用于比較器電路。

光控開關(guān)電路圖

電路元件

LM358比較器IC

繼電器模塊 

光敏電阻 LDR

10KΩ 電阻器

20KΩ 電位器

燈泡

連接線

迷你面包板

5V 電源

光控開關(guān)電路設(shè)計(jì)

光控開關(guān)電路主要由兩部分組成：比較器集成電路LM358和LDR。LM358集成電路有8個(gè)引腳，電源電壓范圍為3-32伏。它有兩個(gè)內(nèi)部頻率補(bǔ)償運(yùn)算放大器。

在本電路中，只有一個(gè)運(yùn)算放大器用于比較輸入電壓。在 LM358 的 8 個(gè)引腳中，1、2 和 3 引腳用于第一個(gè)運(yùn)算放大器，而 5、6 和 7 引腳用于第二個(gè)運(yùn)算放大器。

4號(hào)和8號(hào)引腳是兩個(gè)運(yùn)算放大器的共用引腳，因?yàn)樗鼈兪荊ND和VCC引腳。由于我只使用一個(gè)運(yùn)算放大器（第一個(gè)），我將使用引腳1、2、3、4和8來(lái)設(shè)計(jì)電路。

引腳 3 是運(yùn)算放大器的反相引腳。其輸入來(lái)自光敏電阻 (LDR) 和 10KΩ 電阻的組合。引腳2為非反相引腳，其輸入端來(lái)自電位器。引腳8連接至+5V電源電壓，引腳4連接至地線。

注意：

光敏電阻在黑暗中阻值較高，隨著照射在電阻上的光照強(qiáng)度增加，其阻值降低。

這里使用的是2MΩ光敏電阻。它的阻值范圍為2KΩ歐姆至2MΩ。

運(yùn)算放大器的輸出，即引腳1連接到繼電器模塊的IN引腳。由于我使用的是5V繼電器模塊，其Vcc和GND引腳分別連接到+5V和GND。

關(guān)于燈泡連接，有三個(gè)引腳用于將負(fù)載連接到繼電器。它們是 常開NO、常閉NC和COM。

最初，COM 引腳連接至常閉引腳，即 NC 引腳。當(dāng)繼電器啟動(dòng)時(shí)，即在繼電器線圈上施加適當(dāng)?shù)碾妷?，COM引腳連接至常開引腳。

因此，將燈泡的一端連接到繼電器的COM引腳，另一端連接到交流電源的一根導(dǎo)線上。電源的另一根導(dǎo)線與繼電器的常開引腳相連。

注意：使用交流電源時(shí)必須格外小心。建議由成人或?qū)＜冶O(jiān)護(hù)。

工作原理

本項(xiàng)目的工作原理非常簡(jiǎn)單，事實(shí)上，如果您熟悉LDR和比較器，那么您可能已經(jīng)理解了其工作原理。

當(dāng)光線落在光敏電阻上時(shí)，比較器比較運(yùn)算放大器非反相引腳和反相引腳的電壓。如果非反相引腳的電壓大于反相引腳的電壓，比較器的輸出將為低電平；如果非反相引腳的電壓小于反相引腳的電壓，比較器的輸出將為高電平。

在我的例子中，在正常室內(nèi)光照條件下，運(yùn)算放大器的輸出為低電平，因此燈泡保持關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)我在LDR上施加一些光（借助一個(gè)小手電筒）時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出變?yōu)楦唠娖?，燈泡亮起?/p>

如何操作光控開關(guān)電路？

首先將交流燈泡串聯(lián)到繼電器上。

現(xiàn)在，將電源連接至電路。

現(xiàn)在，用手電筒調(diào)節(jié)落在光敏電阻上的光線。

當(dāng)電筒遠(yuǎn)離LDR時(shí)，燈泡不發(fā)光。

當(dāng)電筒靠近LDR時(shí)，燈泡將亮起。

光控開關(guān)電路應(yīng)用

該電路可用于安全應(yīng)用，如當(dāng)LDR上有黑暗時(shí)，它將停止發(fā)光。

該電路可用于根據(jù)環(huán)境光線開關(guān)燈的應(yīng)用。