建立并使用一个简单的光探测器传感器电路

电力照明需要能源。如果在电力有限的情况下（例如，使用电池供电的设备），您不希望在太阳升起或其他灯已经亮起的时候浪费宝贵的电力。在这篇文章中，我们将构建一个光传感器电路，让 LED 在感应到光线时自动关闭。

光传感器电路：LDR、晶体管、电阻器

在这个实验中，您需要以下组件。括号中为使用的数值，但可能会因输入电压和可用元件而异：

• NPN 晶体管 [2N2222A]
• (2) 电阻 [R1 = 102Ω，R2 = 5.1kΩ]
• LED [红色]
• LDR
• 电压源 [5V]

根据下面的“DARK DETECT”示意图连接电路。当正确实施时，没有光时，LED 将开启。当足够的光线照射到 LDR 上时，它就会关闭。

照明电路图：反转 R2 和 LDR 以检测亮或暗

光线传感器电路说明

当光线照射到 LDR 上时，其电阻从完全黑暗的数兆欧姆范围降低到光线充足时的 100 欧姆范围。LDR 和 R2 充当分压器，VX 的电压由 VX = VDC * RLDR / (RLDR + R2) 决定。当 VX/基极电压足够高时（对于我的设置来说，大约为 6 VDC），电流开始从集电极 (3) 流向发射极 (1)。激活时，电流流经 LED 和晶体管，被 R1 抑制以保护 LED。

为了动态改变 LED 的开启点，您可以使用一个可变（调谐）电阻来代替 R2。当其电阻调高时，需要更大的 LDR 电阻（因此需要更低的光照度）来达到足够的电压 (VX)，以激活晶体管并点亮 LED。

探测黑暗 | 鸣谢：Jeremy Cook

相反，您可以颠倒 R2 和 LDR 的位置，让 LED 在有足够光线的情况下开启。在这种情况下，LDR 的电阻随着光线的增加而减小，从 VX 到地面的电压降变得更高。当 VX 变得足够高时，允许电流流过 LED。

微控制器、运算放大器和“事物”控制

根据环境照明开启 LED 肯定有助于照明。然而，这种光敏电阻电路设置可以应用于其他地方。

差分电压输入（来自 LDR 或其他）可与运算放大器一起使用，以取代单个晶体管的开关。您也可以使用微控制器（或其他带有模数转换器的计算设备）来启动基于环境照明的设备。我们在此解释如何将这种传感器与 Arduino 微控制器一起使用。

测量光（或无光）可用于存在检测或传递信号，同时保持电气隔离。在本地计算资源的帮助下，数据甚至可以发送到云端，并与其他传感设备合并，从而实现仅限于您想象的控制可能性。对于一个极其简单和廉价的传感器来说，这已经不错了！

参阅相关产品

2N2222A

Rectron 射频双极型晶体管 查看