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光传感器#
目标。 构建一个简单的光敏电路,使 LED 在天黑时亮起——就像一个微型自动夜灯。
TinkerCAD 使用说明#
元件#
- 面包板
- 1 个 LED
- 1 个电阻(220Ω,用于 LED)
- 1 个光敏电阻 (LDR)
- 1 个电阻(10kΩ,用于分压电路)
- 1 个 NPN 晶体管(例如 BC547 或 2N2222)
- 1 个电池组(例如 2 节 AA 电池或 9V 电池)
- 跳线
关键概念#
- 光敏电阻 的阻值会根据光照强度而变化:
- 强光 = 低阻值
- 弱光 = 高阻值
- 分压电路 将这种阻值变化转换为电压信号。
- 晶体管 就像一个电子开关,根据该信号控制 LED 的亮灭。
分步说明#
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搭建分压电路#
以下是我们“读取”光敏电阻 (LDR) 信号的方法。
- 将光敏电阻 (LDR) 横跨面包板的两排引脚。
- 将 10kΩ 电阻的一端连接到与光敏电阻一端相同的行引脚。
- 将电阻的另一端接地 (-)。
- 将一根跳线从光敏电阻和 10kΩ 电阻的中间点(即连接点)连接到 NPN 晶体管的基极。这个“中间点”的电压会随光照强度而变化。
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连接光敏电阻电源#
将光敏电阻的另一端(未与电阻器共用)连接到电池的**+(正极)**。
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设置 LED 和晶体管#
- 将 LED 放置在面包板上(长引脚接一行,短引脚接另一行)。
- 将 LED 的短引脚(-)连接到晶体管的集电极。
- 将晶体管的发射极接地(-)。
- 在 LED 的长引脚(+)和电池的正极之间连接一个 220Ω 的电阻。
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通电测试#
- 装入电池或连接电池夹。
- 用手遮住光敏电阻。
- LED 指示灯应在黑暗中亮起,在强光下熄灭。
你学到了什么#
- 光敏电阻 (LDR) 可以让你的电路对环境做出反应。
- 晶体管充当微弱信号和更强动作(例如点亮 LED)之间的桥梁。
- 你现在已经使用传感器控制电路了——无需编程!
试试看#
- 反转逻辑:你能让它在黑暗中关闭,在光线充足时打开吗?