光激活开关电路

简介

在本项目中，我将向您展示如何使用LDR构建一个简单的光控开关电路。使用该电路，可以根据电路附近光线的强弱来控制电气设备或电器，例如灯泡或风扇。

电路原理

该电路的主要原理是基于LDR传感器（即光敏电阻）的工作原理，并根据LDR受到的光照强度打开或关闭光源。

说到光敏电阻，它在黑暗中具有高阻值，而在有光的情况下具有低阻值。LDR的这一特性可用于比较器电路。

光控开关电路图

电路元件

LM358比较器IC

继电器模块 

光敏电阻 LDR

10KΩ 电阻器

20KΩ 电位器

灯泡

连接线

迷你面包板

5V 电源

光控开关电路设计

光控开关电路主要由两部分组成：比较器集成电路LM358和LDR。LM358集成电路有8个引脚，电源电压范围为3-32伏。它有两个内部频率补偿运算放大器。

在本电路中，只有一个运算放大器用于比较输入电压。在 LM358 的 8 个引脚中，1、2 和 3 引脚用于第一个运算放大器，而 5、6 和 7 引脚用于第二个运算放大器。

4号和8号引脚是两个运算放大器的共用引脚，因为它们是GND和VCC引脚。由于我只使用一个运算放大器（第一个），我将使用引脚1、2、3、4和8来设计电路。

引脚 3 是运算放大器的反相引脚。其输入来自光敏电阻 (LDR) 和 10KΩ 电阻的组合。引脚2为非反相引脚，其输入端来自电位器。引脚8连接至+5V电源电压，引脚4连接至地线。

注意：

光敏电阻在黑暗中阻值较高，随着照射在电阻上的光照强度增加，其阻值降低。

这里使用的是2MΩ光敏电阻。它的阻值范围为2KΩ欧姆至2MΩ。

运算放大器的输出，即引脚1连接到继电器模块的IN引脚。由于我使用的是5V继电器模块，其Vcc和GND引脚分别连接到+5V和GND。

关于灯泡连接，有三个引脚用于将负载连接到继电器。它们是 常开NO、常闭NC和COM。

最初，COM 引脚连接至常闭引脚，即 NC 引脚。当继电器启动时，即在继电器线圈上施加适当的电压，COM引脚连接至常开引脚。

因此，将灯泡的一端连接到继电器的COM引脚，另一端连接到交流电源的一根导线上。电源的另一根导线与继电器的常开引脚相连。

注意：使用交流电源时必须格外小心。建议由成人或专家监护。

工作原理

本项目的工作原理非常简单，事实上，如果您熟悉LDR和比较器，那么您可能已经理解了其工作原理。

当光线落在光敏电阻上时，比较器比较运算放大器非反相引脚和反相引脚的电压。如果非反相引脚的电压大于反相引脚的电压，比较器的输出将为低电平；如果非反相引脚的电压小于反相引脚的电压，比较器的输出将为高电平。

在我的例子中，在正常室内光照条件下，运算放大器的输出为低电平，因此灯泡保持关闭状态。当我在LDR上施加一些光（借助一个小手电筒）时，运算放大器的输出变为高电平，灯泡亮起。

如何操作光控开关电路？

首先将交流灯泡串联到继电器上。

现在，将电源连接至电路。

现在，用手电筒调节落在光敏电阻上的光线。

当电筒远离LDR时，灯泡不发光。

当电筒靠近LDR时，灯泡将亮起。

光控开关电路应用

该电路可用于安全应用，如当LDR上有黑暗时，它将停止发光。

该电路可用于根据环境光线开关灯的应用。