自动路灯控制器电路（使用继电器和光敏电阻）
你有没有想过，街灯是如何在夜晚自动亮起，而在早晨又自动熄灭的？是否有人专门来开关这些灯呢？实际上，街灯有多种控制方式，但下面介绍的电路是一种自动街灯控制电路，它利用光敏电阻（LDR）和继电器来自动完成这一任务。
这里使用的电路是一个简单的光/暗激活开关，输出端带有一个继电器，可以直接控制街灯的开关。此外，该电路也可以扩展，用来控制家庭中的其他电器。
1. 引言
许多人对黑暗有恐惧症，因此在这些情况下，我们介绍了一个简单的电路，该电路将自动打开带有继电器的路灯，其中包括LED灯或灯泡。它足够亮，可以看清附近的物体。
这个电路非常易于操作，并且是电池供电的。由于电路中使用的元件非常少，因此电路的功耗非常低。
整个电路基于LM358集成电路，它本质上是一个配置为电压比较器的运算放大器。光敏电阻（LDR）是主要的光感测元件，其电阻值取决于落在其上的光量。除了这些元件外，还使用了一些其他元件。
2. 自动路灯控制器电路图
2.1 电路中使用的元件
- LM358集成电路 - 1个
- 10KΩ电阻 - 1个
- 10KΩ电位器 - 1个
- 5V继电器模块 - 1个
- 小型LED灯带
- 9V电池
- 光敏电阻（LDR） - 1个
- 连接线
- 面包板
注意：该电路也可以使用微控制器构建。要了解使用微控制器构建的电路，请阅读文章：检测到车辆移动时发光的路灯。
3. 元件描述
3.1 LM358
LM358是一种运算放大器集成电路，采用8引脚DIP封装，可用于多种配置，如放大器、振荡器、比较器等。
3.2 光敏电阻（LDR）
光敏电阻是一种其灵敏度取决于落在其上的光强度的设备。当落在光敏电阻上的光强度增加时，光敏电阻的电阻值会降低；而当落在光敏电阻上的光强度减弱时，其电阻值会增加。
在黑暗中或没有光时，光敏电阻的电阻值在兆欧范围内，而在有光或明亮的环境中，其电阻值会降低到几百欧姆。
3.2.1 光敏电阻的测试
在将任何元件安装到电路中之前，最好检查元件是否能正常工作，这样可以避免在故障排除时浪费时间。要测试光敏电阻，请将万用表的量程设置为电阻测量模式。
在光亮环境下测量光敏电阻的电阻值，其值应较低。然后，将光敏电阻完全遮盖，使其不接触光线，再次测量 电阻值。其值应较高。如果结果令人满意，则说明光敏电阻是好的。
3.3 电阻
电阻是一种具有两个端子的被动元件，用于控制电路中的电流。通过电阻的电流与其两端的电压成正比。
电阻分为以下两种类型：
- 固定电阻：具有固定的电阻值。
- 可变电阻：其电阻值可以改变。例如，如果有一个5K的电阻，则其电阻值可以在0到5K之间变化。
可以通过万用表或电阻上的色环代码来计算电阻值。
3.4 继电器
继电器在控制器和设备之间提供隔离，因为设备可能在交流电或直流电下工作，但它们从微控制器接收信号，而微控制器在直流电下工作。因此，我们需要继电器来弥合这一差距。当需要用小电信号控制大量电流或电压时，继电器非常有用。
3.4.1 选择合适继电器的因素
- 加强线圈所需的电压和电流。
- 我们将在输出端获得的最大电压。
- 衔铁的数量。
- 衔铁的触点数量。
- 电气连接的数量（常开和常闭）。
注意：本项目中使用的继电器模块是一个低电平有效的继电器。
4. 自动路灯控制器电路的工作原理
该电路的工作原理非常容易理解。在这个电路中，我们使用了LM358集成电路，它本质上是一个运算放大器。该集成电路的引脚2和引脚3用于比较电压，并根据输入引脚的电压给出高或低的输出。
在这个电路中，光敏电阻和10KΩ电阻形成一个电位器分压对，用于在非反相输入端（即引脚3）提供可变电压。第二个电位器分压是通过10KΩ电位器围绕反相输入（引脚2）构建的，它将电源电压的一半提供给反相引脚。
我们知道光敏电阻的特性是：在白天，其电阻值较低，因此非反相输入端（即引脚3）的电压高于反相输入端（引脚2）的电压。因此，引脚1的输出为高电平。结果，继电器关闭，LED（或灯泡）不会发光。
但在黑暗或夜间，我们知道光敏电阻的电阻值较高。因此，LM358集成电路的非反相输入引脚3的电压低于反相输入引脚2的电压。结果，输出引脚1变为低电平，这进一步使继电器激活，与之相连的LED或灯泡将发光。