构建一个带报警器的自动灯栅电路

光栅电路用于检测特定区域中是否存在任何人或物体。Light Fence Circuit的检测范围约为1.5至3米。使用 LDR 和运算放大器设计电路非常简单。这种便携式电路可以使用常用的 9V 电池顺利工作，并且蜂鸣器产生的警报声足够响亮，可以检测到人、车辆或物体的存在。

所需组件

LM741 运算放大器 IC

555定时器IC

BC557 – PNP 晶体管

LDR

电阻器（210、1K、5.7K、100k、1M）

电容器（0.1uf、10uf）

电位器 – 100K

蜂鸣器

引领

电池 - 9V

面包板

LDR

LDR 是 光敏电阻。LDR 由半导体材料制成，使其具有光敏特性。有许多类型，但一种材料很受欢迎，它是硫化镉 （CdS）。这些 LDR 或光敏电阻的工作原理是“光导”。现在这个原理说的是，只要光落在 LDR 的表面上（在这种情况下），元件的电导就会增加，或者换句话说，当光落在 LDR 的表面上时，LDR 的电阻就会下降。实现 LDR 的这种电阻降低特性是因为它是表面上使用的半导体材料的特性。

我们之前使用 LDR 构建了许多 电路，这些电路使用 LDR 来根据要求自动化灯光。

555定时器IC

555定时器IC是电子中最常用的IC之一，特别是用于触发目的。要了解有关它的更多信息，请遵循我们的各种555 定时器电路。在这里，我们使用555 Timer IC 在非稳态模式下通过蜂鸣器产生蜂鸣声。下面我们解释了 555 定时器 IC 在非稳态模式下工作时每个引脚的行为。

引脚 1接地： 该引脚应接地。

引脚 2TRIGGER： 触发引脚从比较器 2 的负输入端拖出。较低的比较器输出连接到触发器的 SET 引脚。该引脚上的负脉冲 （《 Vcc/3） 设置触发器并且输出变为高电平。

引脚 3OUTPUT： 该引脚也没有特殊功能。这是连接负载的输出引脚。它可以用作源或汇，并驱动高达 200mA 的电流。

引脚 4复位： 定时器芯片中有一个触发器。复位引脚直接连接到触发器的 MR（主复位）。这是一个低电平有效引脚，通常连接到 VCC 以防止意外复位。

引脚 5控制引脚： 控制引脚从比较器一的负输入引脚连接。输出脉冲宽度可以通过在此引脚上施加电压来控制，而与 RC 网络无关。通常这个引脚用一个电容（0.01uF）拉低，以避免不必要的噪声干扰工作。

引脚 6 THRESHOLD： 阈值引脚电压决定何时复位定时器中的触发器。阈值引脚来自上比较器的正输入。如果控制引脚开路，则等于或大于 VCC*（2/3） 的电压将复位触发器。所以输出变低。

引脚 7放电： 该引脚从晶体管的集电极开路引出。由于晶体管（在其上采用放电引脚，Q1）将其基极连接到 Qbar。每当输出变低或触发器复位时，放电引脚被拉至地并且电容器放电。

引脚 8电源或 VCC： 它连接到正电压（+3.6v 至 +15v）。

电路原理图

带警报的自动围栏照明的完整电路图如上所示。LDR 面向入口放置，电位器用于调节设备的灵敏度。您还可以在电池的负极引脚和 LDR 的接地引脚之间添加一个开关，以手动控制此安全系统。

光栅电路的工作

此处，运算放大器 IC用作电压比较器，而555 定时器 IC 置于非稳态模式。LDR 和电位器正在创建一个分压器电路。该分压器电路的输出将根据落在 LDR 上的光强度而变化。分压器连接到运算放大器 IC 的反相引脚。同相引脚通过一个 5.7Kohm 电阻与电源相连，因此同相端的电压值是固定的。您可以将此电阻替换为 10K 电位器，以根据要求调整电压。

我们可以通过与 LDR 串联的电位器 VR1 来调节设备的灵敏度。当非反相输入电压大于或等于参考电压时，运算放大器 IC 输出（引脚 6）的输出（引脚 6）变为高电平。通过遵循各种基于运算放大器的电路，了解有关运算放大器工作的更多信息。

根据电路图，当 LDR 检测到任何活动时，运算放大器 IC 的输出变为低电平，PNP 晶体管T1 开始导通。因此，LED 开始发光，555 定时器 IC 被触发。此处，555 定时器 IC 处于非稳态模式，R3、R5 和 C1 提供预设时间延迟。

所以每当有人或物体进入禁区时，LDR就会感应到他的影子，电路触发警报。