描述

警告

該項目已連接到電源。項目通電時切勿觸摸繼電器。使電源線遠(yuǎn)離項目的其他部分。

介紹

當(dāng)我去度假時，我試圖通過在晚上和早上點亮的燈來模擬家里的存在來阻止強盜。使用簡單的時間開關(guān)很容易做到這一點，但燈總是在同一時間打開和關(guān)閉。此外，必須根據(jù)季節(jié)調(diào)整照明時間，以防止燈在夜間短的白天亮起。

所以我用 Arduino 板和 LDR（光敏電阻）單元制作了一個自動存在模擬器。由于 LDR，程序知道是白天還是黑夜。它可以控制兩盞燈，但可以控制更多的燈……如果你住在一座大城堡里。

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1 / 3 ?存在模擬器

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硬件

電路非常簡單。

這些燈通過由 Arduino 板（2 和 3）的兩個數(shù)字輸出控制的繼電器連接到電源。

LDR 直接連接到 +5 V，并通過 10 kohms 電阻器接地。該分壓器的結(jié)果應(yīng)用于 Arduino 板 (A5) 的模擬輸入。該系統(tǒng)被封裝在一個透明盒子中，以便 LDR 可以看到環(huán)境光。但是如果一盞燈和透明盒在同一個房間里，當(dāng)燈點亮?xí)r，LDR可能會受到干擾。這就是為什么 3.5 毫米插孔固定在盒子的一側(cè)，以便能夠在斷開內(nèi)部連接的同時連接遠(yuǎn)程 LDR。

Arduino 板由連接到電源的 USB 充電器供電。

軟件

日/夜檢測

LDR 測量環(huán)境光的亮度，并將結(jié)果作為從 0（黑色）到 1024（非常亮）的數(shù)字提供給程序。白天和黑夜之間的差異由閾值定義。根據(jù)經(jīng)驗，我發(fā)現(xiàn) 200 的值對我的情況很方便。但是白天和黑夜之間的過渡非常緩慢，在過渡過程中，一朵云可以改變亮度。因此，我們將使用滯后。當(dāng)一天出現(xiàn)時，我們認(rèn)為當(dāng)亮度值大于閾值時，一天就在那里。但是當(dāng)天快要落下時，我們等待亮度值低于閾值減去滯后值來確定夜晚的存在。我的滯后值為 150，但您必須進行試驗才能找到自己的閾值和滯后值。

作為一個簡單的解釋，我們可以說當(dāng)亮度大于閾值時，就是白天。當(dāng)亮度低于閾值減去滯后時，就是夜晚。而當(dāng)亮度在閾值減去滯后和閾值之間時，沒有變化，根據(jù)之前的情況可以是晚上或白天。

照明時間

我們希望在夜晚開始后的隨機時間和白天開始前的另一個隨機時間點亮一盞燈。此外，我們希望夜間照明在夜晚開始后的隨機時間開始，而早晨照明在夜晚結(jié)束前的隨機時間結(jié)束。這可以在下圖中顯示：

照明方案

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該計劃有四個感興趣的區(qū)域：

1）延遲：從夜晚開始到晚上照明之間的隨機時間。我們將其限制在 0 到 30 分鐘之間。

2) 夜間照明：30 分鐘到 2 小時之間的隨機持續(xù)時間。

3) 晨光：30 分鐘到 2 小時之間的隨機持續(xù)時間。

4）預(yù)期：早晨照明結(jié)束和早晨開始之間的隨機時間。我們將其限制在 0 到 30 分鐘之間。

我們將限制 1 稱為晚上照明的開始，限制 2 稱為晚上照明的結(jié)束，限制 3 稱為早晨照明的開始，限制 4 稱為晚上照明的結(jié)束。在每晚開始時，程序會為四個限制和每個燈計算新的隨機值。自晚上開始以來，他們被視為延誤。

有一個問題：計算晚上照明的延遲很容易，但必須預(yù)見到早晨，因為必須在早上開始之前打開然后關(guān)閉燈。我們怎么知道早上什么時候到來？解決方案是使用 LDR 測量一晚的長度，并假設(shè)下一晚的長度相同，除非您住在極圈之外，否則這幾乎是正確的。第一個晚上，我們沒有測量，所以我們假設(shè)它是 12 小時長度。

功能測試

為檢查系統(tǒng)是否正常工作，開機后啟動測試 10 秒。在此測試期間，如果 LDR 點亮，則燈 0 亮，燈 1 熄滅。否則，情況相反。因此，我們可以通過交替點亮和變暗 LDR 來檢查一切是否正常。

可能的改進

照原樣，該系統(tǒng)是可操作的。然而，這里有一些改進它的想法。

例如，您可以在半夜點亮一盞燈幾分鐘以模擬緊急需求。

或者，您可以用由 Arduino 板控制的 Neo Pixel 燈條代替燈，以模擬電視機產(chǎn)生的光的變化。

最后，您可以連接系統(tǒng)，以便在假期期間與它保持聯(lián)系。

結(jié)論

現(xiàn)在，如果你被搶劫了，這不是我的錯，但你會嘗試過的。