蜡烛自古以来就有很大的用处，甚至在爱迪生提出灯泡的想法之前，它就已经在夜间为人类提供了指导。如今，从教堂到厨房，蜡烛不仅可以在需要时提供光线，还可以增加美观，提供温暖的感觉。虽然普通的蜡烛效果很好，但它们很快就会融化，使这个地方变得肮脏，有时如果无人看管，也会导致火灾危险。因此，在本教程中，我们将无焰电子蜡烛通过使用一些简单的电子器件和LED。此外智能蜡烛将在夜间或黑暗中自动打开并且会在白天自行关闭。它具有与我们之前在许多黑暗探测器电路中使用的概念相同的概念：

  • 明暗指示灯电路
  • 使用LDR和555定时器IC的黑暗探测器
  • 简易钥匙孔照明装置电路
  • 自动楼梯灯

 

所需材料

  1. LM358集成电路
  2. 光电电阻器
  3. 1M和1K电阻器
  4. 发光二极管
  5. 10K罐
  6. 12V母直流电源插座和12V适配器
  7. 卡片和Perfboard

 

LM358–运算放大器比较器

这个电路背后的大脑是LM358集成电路其在该特定设计中充当比较器。在深入研究之前，让我们先简单地研究一下。LM358是一种运算放大器（Op-Amp）IC。该集成电路由两个运算放大器组成，可承受介于3.3伏到32伏并且它的电源电流消耗非常低500μA。IC内部看起来如下图所示：

 

它通常用于建筑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电压大于另一个电压，然后根据该电压将输出变高或变低。因此，如果我们向反相和非反相输入施加电压，如果非反相输入上的电压大于反相输入上电压，那么输出变高，反之亦然，输出变低。这个项目完全遵循这一原则。这个电压比较公式给出为：

五、<sub>输出=一个哦（五）在+-五在-)

 

其中A哦是运算放大器的开环增益。五、在+是非反相输入端的输入电压，V在-是反相输入端的输入电压。所以如果V在+大于V在-那么输出将是高的否则就会很低。

LM358 IC Pinout

 

激光雷达

如果运算放大器是我们电路的大脑，那么LDR就是感觉器官。光相关电阻器（LDR）或者光电电阻器是光控电阻器。它的电阻随光强的增加而减小反之亦然。事实上，当光入射到LDR上时，半导体吸收光的光子，键合的电子跳到导带，电阻由于光电导而降低。了解更多信息LDR及其工作，请点击链接。

LDR

 

电路图及说明

电路并不是很硬；完整的电子蜡烛电路图如下所示。

Circuit Diagram for Smart Electronic Candle using LDR

 

如电路图所示，将一个1K的电阻器连接到IC的引脚1，然后将LED的正极连接到该电阻器，负极连接到接地。现在将10K电位计的中间引脚连接到IC的引脚2，并将接地和12V连接到电位计的其余引脚。将1M电阻器连接到12V，并将LDR与该电阻器串联。现在，将LDR的另一端连接到电路的接地。将LDR和1M电阻器的公共点连接到IC的引脚3。将12伏电压连接到IC的引脚8，将地连接到引脚4，即可做好准备。你不需要对电阻器很挑剔，我们已经连接好了。但要确保连接到LDR的电阻器是兆欧姆，而带LED的电阻器是几千欧姆。

 

我们在虚线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能并开始设计它。首先，将12V母直流电源插座安装在电路板上。在设计电路时，请记住此插孔的引脚配置。如下图所示：

DC Barrel jack

 

上面已经讨论过运算放大器的引脚，电阻器和LDR没有极性。一旦你的焊接工作完成，电路板应该看起来像下图所示。

Circuit Hardware for Smart Electronic Candle using LDR

 

智能电蜡烛-工作

在电路板上设计好电路并焊接好后，将12V适配器连接到母插座，LED必须发光。现在，到校准比较器将10K电位计调整到LED刚刚熄灭的水平。现在用手盖住LDR，你会看到LED亮起。你可以通过调整电位计来调整LDR的灵敏度。

现在，让我们了解一下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的电阻增加到兆欧姆，并且随着光强的增加而减少到几百欧姆。因此，在光线下，由于电阻非常低，因此与反相端子相比，非反相信号两端的电压非常低，因为我们连接了10K的电位计。因此，在这种情况下，输出电压也很低，因此LED不会亮起。但在黑暗的情况下，电阻会增加到兆欧姆，与10K壶相比，这是一个很高的电阻，因此LED会发光。

调整电位计将操纵灵敏度。所谓灵敏度，我指的是你的比较器在什么光强下打开LED。如果你将锅调整到接近LED亮起的位置，那么它也会检测到微小的黑暗。但是，如果你在LED亮之前调整它，那么它只能检测到高度黑暗。您也可以通过将手放在LDR前面来测试灵敏度。如果它能在很远的地方检测到你的手，那么它的灵敏度很高，如果你需要把它盖起来让LED发光，它的灵敏度就不那么高了。

Smart Electronic Candle using LDR

 

如果你想使用多个LED，那么这不是问题。将两个三个LED串联起来，最后将它们连接到我们连接单个LED及其完美的地方。但要确保你的比较器能提供足够的电流为所有的LED供电。

要制作蜡烛，你可以用任何东西盖住LED。我用过一张卡片和一张纸巾。根据LED的大小将卡片卷起来，从上面切成火焰的形状或任何你想要的形状，这样它看起来就很有吸引力。用这个蜡烛盖住LED，你就自己做了智能电子蜡烛.

我还在proteus 8上模拟了这个电路。你也可以自己设计。只需按照上面的电路图，将LDR的光强度设置为1000，然后开始降低，直到它变为零，你就会看到LED发光，如下面的视频所示。