光柵電路用于檢測特定區域中是否存在任何人或物體。Light Fence Circuit的檢測范圍約為1.5至3米。使用 LDR 和運算放大器設計電路非常簡單。這種便攜式電路可以使用常用的 9V 電池順利工作，并且蜂鳴器產生的警報聲足夠響亮，可以檢測到人、車輛或物體的存在。

所需組件

LM741 運算放大器 IC

555定時器IC

BC557 – PNP 晶體管

LDR

電阻器（210、1K、5.7K、100k、1M）

電容器（0.1uf、10uf）

電位器 – 100K

蜂鳴器

引領

電池 - 9V

面包板

LDR

LDR 是 光敏電阻。LDR 由半導體材料制成，使其具有光敏特性。有許多類型，但一種材料很受歡迎，它是硫化鎘 （CdS）。這些 LDR 或光敏電阻的工作原理是“光導”。現在這個原理說的是，只要光落在 LDR 的表面上（在這種情況下），元件的電導就會增加，或者換句話說，當光落在 LDR 的表面上時，LDR 的電阻就會下降。實現 LDR 的這種電阻降低特性是因為它是表面上使用的半導體材料的特性。

我們之前使用 LDR 構建了許多 電路，這些電路使用 LDR 來根據要求自動化燈光。

555定時器IC

555定時器IC是電子中最常用的IC之一，特別是用于觸發目的。要了解有關它的更多信息，請遵循我們的各種555 定時器電路。在這里，我們使用555 Timer IC 在非穩態模式下通過蜂鳴器產生蜂鳴聲。下面我們解釋了 555 定時器 IC 在非穩態模式下工作時每個引腳的行為。

引腳 1接地： 該引腳應接地。

引腳 2TRIGGER： 觸發引腳從比較器 2 的負輸入端拖出。較低的比較器輸出連接到觸發器的 SET 引腳。該引腳上的負脈沖 （《 Vcc/3） 設置觸發器并且輸出變為高電平。

引腳 3OUTPUT： 該引腳也沒有特殊功能。這是連接負載的輸出引腳。它可以用作源或匯，并驅動高達 200mA 的電流。

引腳 4復位： 定時器芯片中有一個觸發器。復位引腳直接連接到觸發器的 MR（主復位）。這是一個低電平有效引腳，通常連接到 VCC 以防止意外復位。

引腳 5控制引腳： 控制引腳從比較器一的負輸入引腳連接。輸出脈沖寬度可以通過在此引腳上施加電壓來控制，而與 RC 網絡無關。通常這個引腳用一個電容（0.01uF）拉低，以避免不必要的噪聲干擾工作。

引腳 6 THRESHOLD： 閾值引腳電壓決定何時復位定時器中的觸發器。閾值引腳來自上比較器的正輸入。如果控制引腳開路，則等于或大于 VCC*（2/3） 的電壓將復位觸發器。所以輸出變低。

引腳 7放電： 該引腳從晶體管的集電極開路引出。由于晶體管（在其上采用放電引腳，Q1）將其基極連接到 Qbar。每當輸出變低或觸發器復位時，放電引腳被拉至地并且電容器放電。

引腳 8電源或 VCC： 它連接到正電壓（+3.6v 至 +15v）。

電路原理圖

帶警報的自動圍欄照明的完整電路圖如上所示。LDR 面向入口放置，電位器用于調節設備的靈敏度。您還可以在電池的負極引腳和 LDR 的接地引腳之間添加一個開關，以手動控制此安全系統。

光柵電路的工作

此處，運算放大器 IC用作電壓比較器，而555 定時器 IC 置于非穩態模式。LDR 和電位器正在創建一個分壓器電路。該分壓器電路的輸出將根據落在 LDR 上的光強度而變化。分壓器連接到運算放大器 IC 的反相引腳。同相引腳通過一個 5.7Kohm 電阻與電源相連，因此同相端的電壓值是固定的。您可以將此電阻替換為 10K 電位器，以根據要求調整電壓。

我們可以通過與 LDR 串聯的電位器 VR1 來調節設備的靈敏度。當非反相輸入電壓大于或等于參考電壓時，運算放大器 IC 輸出（引腳 6）的輸出（引腳 6）變為高電平。通過遵循各種基于運算放大器的電路，了解有關運算放大器工作的更多信息。

根據電路圖，當 LDR 檢測到任何活動時，運算放大器 IC 的輸出變為低電平，PNP 晶體管T1 開始導通。因此，LED 開始發光，555 定時器 IC 被觸發。此處，555 定時器 IC 處于非穩態模式，R3、R5 和 C1 提供預設時間延遲。

所以每當有人或物體進入禁區時，LDR就會感應到他的影子，電路觸發警報。