光激活開關電路

簡介

在本項目中，我將向您展示如何使用LDR構建一個簡單的光控開關電路。使用該電路，可以根據電路附近光線的強弱來控制電氣設備或電器，例如燈泡或風扇。

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LDR受到的光照強度打開或關閉光源。

說到光敏電阻，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

光控開關電路設計

光控開關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個引腳，電源電壓范圍為3-32伏。它有兩個內部頻率補償運算放大器。

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

4號和8號引腳是兩個運算放大器的共用引腳，因為它們是GND和VCC引腳。由于我只使用一個運算放大器（第一個），我將使用引腳1、2、3、4和8來設計電路。

引腳 3 是運算放大器的反相引腳。其輸入來自光敏電阻 (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。

關于燈泡連接，有三個引腳用于將負載連接到繼電器。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。當繼電器啟動時，即在繼電器線圈上施加適當的電壓，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線上。電源的另一根導線與繼電器的常開引腳相連。

注意：使用交流電源時必須格外小心。建議由成人或專家監護。

工作原理

本項目的工作原理非常簡單，事實上，如果您熟悉LDR和比較器，那么您可能已經理解了其工作原理。

當光線落在光敏電阻上時，比較器比較運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，在正常室內光照條件下，運算放大器的輸出為低電平，因此燈泡保持關閉狀態。當我在LDR上施加一些光（借助一個小手電筒）時，運算放大器的輸出變為高電平，燈泡亮起。

如何操作光控開關電路？

首先將交流燈泡串聯到繼電器上。

現在，將電源連接至電路。

現在，用手電筒調節落在光敏電阻上的光線。

當電筒遠離LDR時，燈泡不發光。

當電筒靠近LDR時，燈泡將亮起。

光控開關電路應用

該電路可用于安全應用，如當LDR上有黑暗時，它將停止發光。

該電路可用于根據環境光線開關燈的應用。