该亮度传感器实际上只是一个利用光敏电阻实现的方波发生器。在本项目中，方波发生器是基于 555 定时器的静态多路振动器开发的。由于该电路主要基于光敏电阻的工作原理，因此在进一步了解该亮度传感器电路之前，我们必须先了解光敏电阻的基础知识。

光敏电阻

光敏电阻由具有光敏特性的半导体材料制成。制作光敏电阻的材料很多，有一种材料很受欢迎，即硫化镉（CdS）。光敏电阻是基于“光电导”原理工作的，就是当光照射在光敏电阻的表面时，元件的电导增加，或者换句话说，当光照射在光敏电阻的表面时，光敏电阻的电阻下降。

在这个亮度传感器电路中，将 555 配置成 ASTABLE 模式。当光强低于某一水平时，555 定时器芯片就会产生方波。

电路清单

● +5V ~ +10V 电源输入
● 555 定时器芯片
● 100KΩ 电阻
● 22KΩ 电阻
● 10KΩ 电阻
● 1MΩ 电阻
● 104(100nF)电容
● 2N3906 三极管
● 光敏电阻
● 扬声器 (25Ω,0.5WATT)

电路图

上图是亮度传感器报警电路图。该电路看起来与静止多谐振荡器非常类似，这是因为该电路在静止多谐振荡器基础上只作了一处改动，就是在复位引脚（PIN4）处。在正常的ASTABLE可控震源中，该引脚连接到+5V，但由于在本项目中，我们需要在没有光的情况下产生脉冲，因此没有把它直接连接到+5V。复位引脚处提供的电阻网络提供虚拟接地，以保持IC处于复位状态，从而在有光照射的情况下停止方波输出。

这里用三极管驱动扬声器，因为不能由IC直接驱动的扬声器。此处的扬声器也可以用LED替换，实现照明输出。因此，黑夜降临时，就实现了一个紧急备用灯的功能。

这里的三极管不一定必须是PNP型，也可以用NPN代替，只要其相应引脚连接到地即可。

工作原理

首先假设电路接通，在有光的情况下扬声器不会发出嗡嗡声。通过调整 1MΩ 电阻，可以实现光照下无嗡嗡声的状态。现在，在电路中，可以看到一侧由1M、100K 电阻和另一侧的光敏电阻组成的分压器，复位引脚连接在分压电路的中间。调节电位器的电阻，使分压器的顶部分支上产生足够大的电阻，这样在分压电路的中间（重置引脚）就成为虚拟接地。由于555的复位引脚是低电平触发的，定时器IC将持续处于复位模式，因此不会有应有的方波输出。由此我们可以得出结论，在光的存在下，555 IC将完全复位，没有输出。

现在，当黑夜降临在光敏电阻上时，光敏电阻的电阻急剧增加，如上所述，分压器下面的支路（有光敏电阻的支路）中电阻的增加并改变的两个支路之间的电压比。此时，连接处的电压从0V升高到2V（近似值）。即复位引脚处的电压升高，最终使电压的升高到足以使555定时器脱离复位模式。一旦解除该复位模式，定时器就会产生方波输出。因此可以得出结论，一旦黑暗降临到光敏电阻上，定时器就会输出方波。

定时器产生的方波馈送到PNP三极管就可以驱动扬声器或点亮LED。

常见问题

有光照的情况下，即使在调整电位计后，嗡嗡声也不停止。

光敏电阻的阻值可能过大，导致在复位引脚处的电压过高。可以在100KΩ 与1MΩ串联的分压器分支上再增加电阻。

检查复位引脚（PIN4）是否与地短路。

即使在黑暗中也没有嗡嗡声。

光敏电阻可能在复位引脚处没有拉低足够的电压。

检查复位引脚（PIN4）是否与+5V短路。

如果需要给传感器增加无线传输功能，可以通过增加无线物联网控制器实现。
● 内置电池或外接5V电源供电
● 无线传输方式支持4G、NB、WIFI、LORA等
● 支持所有传感器接口

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