蠟燭自古以來(lái)就非常有用，甚至在愛(ài)迪生提出燈泡的想法之前，它就已經(jīng)在夜間指導(dǎo)人類(lèi)。今天，從教堂到廚房，蠟燭不僅可以在需要時(shí)提供照明，還可以增加美觀(guān)并提供溫暖的感覺(jué)。雖然普通蠟燭工作正常，但它們很快就會(huì)融化，使這個(gè)地方變得很臟，有時(shí)如果無(wú)人看管，也會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)危險(xiǎn)。因此，在本教程中，我們將使用一些簡(jiǎn)單的電子設(shè)備和 LED來(lái)制作無(wú)焰電子蠟燭。此外，這款智能蠟燭將在夜間或黑暗中自動(dòng)打開(kāi)，并在白天自動(dòng)關(guān)閉。

所需材料

LM358集成電路

LDR（光敏電阻）

1M和1K電阻

發(fā)光二極管

10K鍋

12V 母頭直流電源插孔和 12V 適配器

卡片紙和穿孔板

LM358 – 運(yùn)算放大器比較器

該電路背后的大腦是LM358 IC，它在此特定設(shè)計(jì)中充當(dāng)比較器。在我們深入研究之前，讓我們簡(jiǎn)要地研究一下。LM358 是一款運(yùn)算放大器 （Op Amp） IC。該 IC 由兩個(gè)運(yùn)算放大器組成，可承受3.3V至32V之間的電壓，并且具有500μA的極低電源電流消耗。IC 內(nèi)部外觀(guān)如下圖所示：

它通常用于構(gòu)建簡(jiǎn)單的比較器和放大器電路，也可以在有源濾波器電路、波形整形器等中找到，在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將使用LM358 作為電壓比較器。電壓比較器用于比較兩個(gè)電壓并找出哪個(gè)大于另一個(gè)，然后根據(jù)該電壓將輸出變?yōu)楦唠娖交虻碗娖健Ｒ虼耍绻覀儗㈦妷菏┘拥椒聪嗪屯噍斎耄⑶胰绻噍斎肷系碾妷捍笥诜聪噍斎肷系碾妷海瑒t輸出變?yōu)楦唠娖剑粗嗳唬敵鲎優(yōu)榈碗娖健＿@個(gè)項(xiàng)目完全按照這個(gè)原則工作。電壓比較公式如下：

V OUT =A O （V in+ - V in- ）

其中 A O是運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)增益。V in+是同相輸入端的輸入電壓，V in-是反相輸入端的輸入電壓。因此，如果 V in+大于 V in-則輸出將為高電平，否則為低電平。

LDR

如果運(yùn)算放大器是我們電路的大腦，那么 LDR 就是感覺(jué)器官。光敏電阻（LDR）或光敏電阻是一種光控電阻。它的電阻隨著光強(qiáng)度的增加而降低，反之亦然。實(shí)際上，當(dāng)光入射到 LDR 上時(shí)，半導(dǎo)體會(huì)吸收光的光子，鍵合電子躍遷到導(dǎo)帶，由于光電導(dǎo)，電阻會(huì)降低。

電路圖及說(shuō)明

電路并不難。下面給出了電子蠟燭的完整電路圖。

如電路圖所示，將一個(gè) 1K 電阻連接到 IC 的引腳 1，然后將 LED 的正極連接到該電阻，負(fù)極連接到地。現(xiàn)在將 10K 電位器的中間引腳連接到 IC 的引腳 2，并將接地和 12V 連接到電位器的其余引腳。將一個(gè) 1M 電阻連接到 12V，并將 LDR 與該電阻串聯(lián)。現(xiàn)在，將 LDR 的另一端連接到電路的接地端。將 LDR 和 1M 電阻的公共點(diǎn)連接到 IC 的引腳 3。將 12V 連接到引腳 8 并接地到 IC 的引腳 4，您就準(zhǔn)備好了。您不需要對(duì)電阻器非常挑剔，我們已經(jīng)連接。但要確保連接到 LDR 的電阻為兆歐，帶 LED 的電阻為幾千。

我們?cè)谔摪迳蠘?gòu)建了完整的電路，使其緊湊且易于使用。這真的是一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，你只需要提高你的焊接技巧并開(kāi)始設(shè)計(jì)它。首先，將 12V 母直流電源插孔安裝在穿孔板上。在設(shè)計(jì)電路時(shí)記住這個(gè)插孔的引腳配置。如下圖所示：

上面已經(jīng)討論了運(yùn)算放大器的引腳排列，電阻器和 LDR 沒(méi)有極性。焊接工作完成后，電路板應(yīng)如下圖所示。

智能電蠟燭 - 工作

在穿孔板上設(shè)計(jì)電路并將其焊接起來(lái)后，將 12V 適配器連接到母插孔，您的 LED 必須發(fā)光。現(xiàn)在，為了校準(zhǔn)比較器，將 10K 電位器調(diào)整到 LED 剛剛關(guān)閉的水平。現(xiàn)在用手蓋住 LDR，您會(huì)看到 LED 亮起。您可以通過(guò)調(diào)節(jié)電位器來(lái)調(diào)節(jié) LDR 的靈敏度。

現(xiàn)在，讓我們了解這支蠟燭是如何工作的。正如我們已經(jīng)知道的那樣，在黑暗中，LDR 的電阻會(huì)增加到兆歐，并且隨著光強(qiáng)度的增加而減小到幾百歐。因此，由于電阻非常低，因此與反相端相比，同相信號(hào)兩端的電壓非常低，因?yàn)槲覀冞B接了 10K 電位器。所以在這種情況下，輸出電壓也很低，因此 LED 不會(huì)打開(kāi)。但是在黑暗的情況下，電阻會(huì)增加到兆歐，與 10K 鍋相比，這非常高，因此 LED 會(huì)發(fā)光。

調(diào)整電位器將操縱靈敏度。靈敏度，我的意思是你的比較器在什么強(qiáng)度的光下打開(kāi) LED。如果您將鍋調(diào)整到靠近 LED 的位置，那么它也會(huì)檢測(cè)到微小的黑暗。但是如果在 LED 亮起之前將其調(diào)整得很遠(yuǎn)，那么它將只能檢測(cè)到高黑暗度。您還可以通過(guò)將手放在 LDR 前面來(lái)測(cè)試靈敏度。如果它檢測(cè)到你的手很遠(yuǎn)，它是高度敏感的，如果你需要蓋住它來(lái)點(diǎn)亮 LED，它就不那么敏感了。

如果您想使用多個(gè) LED，那么這不是問(wèn)題。串聯(lián)兩到三個(gè) LED，最后將它們連接到我們連接單個(gè) LED 及其完美的位置。但請(qǐng)確保您的比較器可以提供足夠的電流來(lái)為所有 LED 供電。

要制作蠟燭，您可以使用任何東西來(lái)覆蓋 LED。我用過(guò)卡片紙和紙巾。根據(jù)LED的大小將卡片卷起來(lái)，從上面剪成火焰狀或任何你想要的形狀，讓它看起來(lái)很有吸引力。用這支蠟燭蓋住 LED，您就制作了自己的智能電子蠟燭。