使用简单的电子设备和LED制作无焰电子蜡烛

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集成电路

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

该电路背后的大脑是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电路，也可以在有源滤波器电路、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电路的大脑，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。

电路图及说明

电路并不难。下面给出了电子蜡烛的完整电路图。

如电路图所示，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 的另一端连接到电路的接地端。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。在设计电路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，电路板应如下图所示。

智能电蜡烛 - 工作

在穿孔板上设计电路并将其焊接起来后，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。