使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)房間燈

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將看到使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)房間燈，通過檢測(cè)人的存在，房間里的燈將自動(dòng)打開和關(guān)閉。

這樣的自動(dòng)房間燈可以在你的車庫、樓梯、浴室等地方實(shí)現(xiàn)，在那里我們不需要連續(xù)的燈光，只需要在我們?cè)趫?chǎng)的時(shí)候。

此外，在自動(dòng)房間燈光控制系統(tǒng)的幫助下，你不需要擔(dān)心電力問題，因?yàn)楫?dāng)沒有人的時(shí)候，燈光會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

因此，在這個(gè)DIY項(xiàng)目中，我們使用Arduino和PIR傳感器實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)房間燈。

概述

使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)房間燈 圖片1使用Arduino的自動(dòng)房間燈系統(tǒng)是一個(gè)非常有用的項(xiàng)目，因?yàn)槟悴恍枰獡?dān)心每次想開燈時(shí)都要打開和關(guān)閉開關(guān)。自動(dòng)房間燈項(xiàng)目的主要組成部分是Arduino、PIR傳感器和繼電器模塊。

在這三個(gè)組件中，PIR傳感器是重點(diǎn)，因?yàn)樗菐椭鷻z測(cè)人類和人類運(yùn)動(dòng)的主要設(shè)備。

事實(shí)上，自動(dòng)房間燈項(xiàng)目可以被認(rèn)為是PIR傳感器的一個(gè)主要應(yīng)用。類似的概念已經(jīng)在自動(dòng)馬桶沖水閥、干手器等中實(shí)現(xiàn)。

使用Arduino的自動(dòng)房間燈的電路圖

下面的圖片顯示了使用Arduino UNO、PIR傳感器和繼電器模塊實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目的電路圖。

使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)房間燈電路圖1

如果你沒有繼電器模塊，你可以用非常簡(jiǎn)單的硬件自己做一個(gè)。下面的電路圖顯示了該項(xiàng)目在分立元件的幫助下實(shí)施的繼電器模塊。

使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)房間燈電路圖2

注意：該項(xiàng)目涉及與230V交流電源的連接（或110V，取決于你住的地方?。。?。在將燈泡和繼電器連接到電源時(shí)要非常小心。如果你對(duì)連接不熟悉，我強(qiáng)烈建議有一個(gè)成年人監(jiān)督（或?qū)＜冶O(jiān)督）。   

使用Arduino的自動(dòng)房間燈所需的組件

PIR傳感器 

5V繼電器模塊（繼電器板） 

LED 

100Ω電阻(1/4瓦)  

連接線 

塑膠板 

電源 

如果你沒有繼電器模塊，請(qǐng)使用以下組件：

5V 繼電器  

2N2222（或BC547）NPN晶體管 

1N4007 PN結(jié)點(diǎn)二極管 

1KΩ電阻(1/4瓦) 

部件描述

PIR傳感器

我們已經(jīng)在PIR運(yùn)動(dòng)傳感器教程中看到了PIR傳感器，并在各種項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)，如家庭安全系統(tǒng)和自動(dòng)開門裝置。

繼電器模塊

繼電器模塊是一個(gè)非常有用的組件，因?yàn)樗试SArduino、Raspberry Pi或其他微控制器控制大的電力負(fù)載。我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目中使用了一個(gè)雙通道的繼電器模塊，但只用了一個(gè)繼電器。本項(xiàng)目中使用的繼電器模塊如下所示。

繼電器模塊

為了控制電路板上的一個(gè)繼電器，我們需要使用繼電器模塊的三個(gè)引腳： VCC、GND和IN1。

在繼續(xù)之前，請(qǐng)閱讀如何在Arduino上使用5V的繼電器。

注意：在這個(gè)項(xiàng)目中使用的繼電器模塊是有源低電平的，即當(dāng)IN1引腳為高電平時(shí)，繼電器處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)它為低電平時(shí)，繼電器被激活。這一點(diǎn)在為Arduino UNO編程時(shí)很重要。

電路設(shè)計(jì)

PIR傳感器的數(shù)據(jù)輸出引腳被連接到Arduino的數(shù)字I/O引腳8。一個(gè)LED被連接到Arduino的第13針，以指示燈是打開還是關(guān)閉。

繼電器模塊的IN1針腳連接到Arduino的第9針腳。一個(gè)燈泡通過繼電器與主電源連接。燈泡的一個(gè)終端連接到電源的一條線上。燈泡的另一個(gè)終端連接到繼電器模塊的NO（常開）觸點(diǎn)。

繼電器的COM（公共）觸點(diǎn)連接到主電源的另一條線上。連接這部分項(xiàng)目時(shí)要小心。  

項(xiàng)目的工作

使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)房間燈是一個(gè)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，房間里的燈將在檢測(cè)到人的運(yùn)動(dòng)時(shí)自動(dòng)打開，并保持打開，直到人離開或沒有運(yùn)動(dòng)。

這個(gè)項(xiàng)目的工作非常簡(jiǎn)單，在此解釋一下。

最初，當(dāng)沒有人的運(yùn)動(dòng)時(shí)，PIR傳感器不會(huì)檢測(cè)到任何人，其輸出引腳保持低電平。當(dāng)人進(jìn)入房間時(shí)，房間里的紅外輻射的變化被PIR傳感器檢測(cè)到。

因此，PIR傳感器的輸出變?yōu)楦唠娖健Ｓ捎赑IR傳感器的數(shù)據(jù)輸出被連接到Arduino的數(shù)字針腳8，只要它變成高電平，Arduino就會(huì)通過使繼電器針腳變成低電平來激活繼電器（因?yàn)槔^電器模塊是一個(gè)低電平有效模塊）。

這將使燈打開。只要傳感器前面有運(yùn)動(dòng)，燈就會(huì)保持打開狀態(tài)。

使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)房間照明

如果人打盹或離開房間，紅外輻射將變得穩(wěn)定（將沒有變化），因此，PIR傳感器的數(shù)據(jù)輸出將變成低電平。這反過來又會(huì)使Arduino關(guān)閉繼電器（使繼電器引腳為高電平），房間的燈光將被關(guān)閉。

使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)房間燈光

應(yīng)用

我已經(jīng)提到了自動(dòng)房間燈概念的一些應(yīng)用。其中一些是：  

車庫燈

浴室燈

干手器

廁所沖水器

安全燈