Come progettare un circuito sensore di luce che accende il LED quando è in una stanza buia, e spegnere i LED quando la stanza è illuminata

"Con attenzione" direi. Il motivo è che ci sono alcune considerazioni da fare quando si progetta il circuito.

Per esempio, volete un'azione off/on improvvisa, o un'accensione "incerta"? Chiedo questo, perché in qualsiasi circuito, come la stanza si oscura gradualmente, il circuito si avvicina al punto di accensione, ed entra in uno stato di "potrebbe essere, potrebbe non essere, dovrei o non dovrei".

Vuoi che il LED abbia un'azione on/off scattante o una funzione di illuminazione graduale?

Si vuole normalmente evitare quest'ultima, quindi potrebbe essere necessario compensare per questo.

Allora il sensore è positivo o negativo nella sua funzione? Guarda questo semplice circuito:-

L'elemento fotodipendente (fotodiodo) genera una piccola tensione quando è esposto alla luce. Una fotoresistenza cambia la sua resistenza quando è illuminata. In parole povere, la tensione sulla base del transistor cambia a seconda del livello di luce. Se vuoi invertire la funzione (spento quando acceso o acceso quando acceso) scambia RB con PD e la funzione è invertita. Se decidete di pilotare un relè invece di un LED, non dimenticate di mettere un diodo di protezione inversa dall'emettitore a V+. Una resistenza di limitazione nella gamba di base è anche una buona idea, in quanto eviterà i bit cotti in certe circostanze 'sperimentali'.

(La seconda illustrazione è per un foto transistor, piuttosto che un foto diodo che guida un transistor, che tende a ridurre un po' il numero delle parti. Dove volete che sia il punto di accensione? Quanto sopra ha componenti fissi, quindi nessuna regolazione per il livello di luce rispetto all'accensione/spegnimento. Ecco un amplificatore operazionale in modalità comparatore:-

in fig. 1 l'amplificatore emetterà un 'High' logico quando la tensione sul pin di ingresso diventa più alta della tensione fissa sul divisore R1/R2. (La fig.2 è l'inverso) Se la tensione di rete è 12v, e R1 e R2 hanno lo stesso valore, la tensione di accensione sarà circa 6v.

Per renderla regolabile, sostituite il divisore con un potenziometro, in modo da poter variare la tensione sul pin invert (-).

Ora consideriamo la balbuzie dell'accensione. (potrebbe essere, potrebbe non essere, dovrei o non dovrei?)

Questo è un comparatore op amp con feedback positivo, che causa una funzione Schmitt. Una volta che l'amplificatore ha deciso di oscillare in alto, parte dell'uscita viene reimmessa nella gamba non invertente, quindi la tensione sul divisore salta un po'. L'inverso è anche vero quando l'amplificatore oscilla in basso. Questo crea una "finestra" di certezza, eliminando l'uscita incerta mostrata nell'illustrazione inferiore, con la forma d'onda più certa in quella superiore. Qualsiasi cosa tra la "finestra" V2-V'2 viene eliminata.

R3 imposta l'altezza della "finestra" insieme al valore di R1/R2. Mantenendola semplice, ed evitando tutte le formule spaghetti, più grande è la resistenza di R3, più piccola è la finestra.

Questo dovrebbe farvi partire con speranza, ho scritto questo in una terminologia volutamente semplicistica, per un consumo non esperto. (Se tu fossi un esperto, non faresti questa domanda, giusto?)

Come al solito, grazie a Google per le illustrazioni che ho preso da varie fonti

Buona fortuna e buon divertimento! :>)