蜡烛自古以来就非常有用,甚至在爱迪生提出灯泡的想法之前,它就已经在夜间指导人类。今天,从教堂到厨房,蜡烛不仅可以在需要时提供照明,还可以增加美观并提供温暖的感觉。虽然普通蜡烛工作正常,但它们很快就会融化,使这个地方变得很脏,有时如果无人看管,也会导致火灾危险。因此,在本教程中,我们将使用一些简单的电子设备和 LED来制作无焰电子蜡烛。此外,这款智能蜡烛将在夜间或黑暗中自动打开,并在白天自动关闭。
所需材料
LM358集成威廉希尔官方网站
LDR(光敏电阻)
1M和1K电阻
发光二极管
10K锅
12V 母头直流电源插孔和 12V 适配器
卡片纸和穿孔板
LM358 – 运算放大器比较器
该威廉希尔官方网站 背后的大脑是LM358 IC,它在此特定设计中充当比较器。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之间的电压,并且具有500μA的极低电源电流消耗。IC 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威廉希尔官方网站 ,也可以在有源滤波器威廉希尔官方网站 、波形整形器等中找到,在这个项目中,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并找出哪个大于另一个,然后根据该电压将输出变为高电平或低电平。因此,如果我们将电压施加到反相和同相输入,并且如果同相输入上的电压大于反相输入上的电压,则输出变为高电平,反之亦然,输出变为低电平。这个项目完全按照这个原则工作。电压比较公式如下:
V OUT =A O (V in+ - V in- )
其中 A O是运算放大器的开环增益。V in+是同相输入端的输入电压,V in-是反相输入端的输入电压。因此,如果 V in+大于 V in-则输出将为高电平,否则为低电平。
LDR
如果运算放大器是我们威廉希尔官方网站 的大脑,那么 LDR 就是感觉器官。光敏电阻(LDR)或光敏电阻是一种光控电阻。它的电阻随着光强度的增加而降低,反之亦然。实际上,当光入射到 LDR 上时,半导体会吸收光的光子,键合电子跃迁到导带,由于光电导,电阻会降低。
威廉希尔官方网站 图及说明
威廉希尔官方网站 并不难。下面给出了电子蜡烛的完整威廉希尔官方网站 图。
如威廉希尔官方网站 图所示,将一个 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 电位器的中间引脚连接到 IC 的引脚 2,并将接地和 12V 连接到电位器的其余引脚。将一个 1M 电阻连接到 12V,并将 LDR 与该电阻串联。现在,将 LDR 的另一端连接到威廉希尔官方网站 的接地端。将 LDR 和 1M 电阻的公共点连接到 IC 的引脚 3。将 12V 连接到引脚 8 并接地到 IC 的引脚 4,您就准备好了。您不需要对电阻器非常挑剔,我们已经连接。但要确保连接到 LDR 的电阻为兆欧,带 LED 的电阻为几千。
我们在虚板上构建了完整的威廉希尔官方网站 ,使其紧凑且易于使用。这真的是一个简单的威廉希尔官方网站 ,你只需要提高你的焊接技巧并开始设计它。首先,将 12V 母直流电源插孔安装在穿孔板上。在设计威廉希尔官方网站 时记住这个插孔的引脚配置。如下图所示:
上面已经讨论了运算放大器的引脚排列,电阻器和 LDR 没有极性。焊接工作完成后,威廉希尔官方网站 板应如下图所示。
智能电蜡烛 - 工作
在穿孔板上设计威廉希尔官方网站 并将其焊接起来后,将 12V 适配器连接到母插孔,您的 LED 必须发光。现在,为了校准比较器,将 10K 电位器调整到 LED 刚刚关闭的水平。现在用手盖住 LDR,您会看到 LED 亮起。您可以通过调节电位器来调节 LDR 的灵敏度。
现在,让我们了解这支蜡烛是如何工作的。正如我们已经知道的那样,在黑暗中,LDR 的电阻会增加到兆欧,并且随着光强度的增加而减小到几百欧。因此,由于电阻非常低,因此与反相端相比,同相信号两端的电压非常低,因为我们连接了 10K 电位器。所以在这种情况下,输出电压也很低,因此 LED 不会打开。但是在黑暗的情况下,电阻会增加到兆欧,与 10K 锅相比,这非常高,因此 LED 会发光。
调整电位器将操纵灵敏度。灵敏度,我的意思是你的比较器在什么强度的光下打开 LED。如果您将锅调整到靠近 LED 的位置,那么它也会检测到微小的黑暗。但是如果在 LED 亮起之前将其调整得很远,那么它将只能检测到高黑暗度。您还可以通过将手放在 LDR 前面来测试灵敏度。如果它检测到你的手很远,它是高度敏感的,如果你需要盖住它来点亮 LED,它就不那么敏感了。
如果您想使用多个 LED,那么这不是问题。串联两到三个 LED,最后将它们连接到我们连接单个 LED 及其完美的位置。但请确保您的比较器可以提供足够的电流来为所有 LED 供电。
要制作蜡烛,您可以使用任何东西来覆盖 LED。我用过卡片纸和纸巾。根据LED的大小将卡片卷起来,从上面剪成火焰状或任何你想要的形状,让它看起来很有吸引力。用这支蜡烛盖住 LED,您就制作了自己的智能电子蜡烛。
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