创意智造第6课 模拟智能楼道灯（声/光传感器）课件-2025-2026学年暑期创客培训

创意智造第6课 模拟智能楼道灯（声光传感器） 信息科技暑假夏令营培训 授课教师：君君 目录 模拟声音传感器 模拟楼道声控灯 模拟光线传感器 模拟楼道光控灯 模拟智能楼道灯 情境导入 同学们，大家中午和晚上放学回家的时候，是否有注意到小区楼道的楼道灯是怎么开启的？思考开灯的条件是什么？ 在白天的时候，同学们在楼道里就算大声拍手、跺脚，楼道灯始终不会亮起；可是等到天黑之后，同学们在楼道里面，只要轻轻拍手或者发出脚步声，灯就自动点亮，等待一段时间之后灯光又自动熄灭。 请大家思考两个问题： 如果楼道灯只能依靠人制造的声音控制，会发生什么情况？ 灯是怎么 “分辨” 现在是白天还是夜晚，又怎么感知有人经过？ 模拟声音传感器 模拟声音传感器 模拟声音传感器相当于一个电子麦克风，用来检测环境声音大小，但是不会录制声音。模拟声音传感器内置驻极体话筒，当环境或传感器周围的空气振动产生声音时，内置的话筒把声波转换成连续变化的电压信 号，通过A 模拟引脚输出传给 Arduino 主控。 该传感器模块通常用于检测环境周围的声音大小， 可以用在检测环境的噪音，也可以通过检测声音的数据， 制造简单的声控设备。 模拟声音传感器 引脚说明 标号 引脚 功能说明 1 VCC 电源正极 2 GND 电源负极 3 AO 模拟信号输出 传感器模块上标有“A”的标记，“A”代表的是模拟信号(Analog Signal)。也就是对应连接到开发板的模拟引脚。 连接规则： 1.模拟声音传感器连接到aduino uno的A（模拟信号）引脚。 2.现在模拟声音传感器连接到A0引脚。 模拟声音传感器——探讨活动 硬件： aduino uno r3 X1 uno 扩展板 X1 模拟声音传感器 X1 3P杜邦线若干 模拟声音传感器——探讨活动 连接开发板到电脑的USB接口后，打开mind+软件，在扩展区“主控扩展”选择“aduino uno”开发板，模块扩展的传感器中选择“模拟声音传感器”，第一次选择“时，先下载后选择。 模拟声音传感器——探讨活动 思考：如何使用串口输出A0引脚读取到的声音传感器的模拟数值。 循环（while死循环）： 串口屏幕输出声音传感器检测到的模拟数据； 等待0.5秒等候刷新输出数据； 程序结束。 模拟声音传感器——探讨活动 积木代码检查无误后编译上传，上传成功后，转移到串口窗口，串口从“输出”模式转换到“串口监视”，打开串口后窗口即可不断的读取传感器检测到的数值。 模拟楼道声控灯 模拟楼道声控灯 模拟楼道声控灯，其实就是当传感器检测到环境的声音超过某个阈值时，控制LED灯亮5~10秒后熄灭。 模拟楼道声控灯： 检测到拍手、脚步声（音量超过设定阈值）→ LED 自动点亮； 环境的安静声音数值一般在50~250，阈值不能低于50~250 持续点亮一段时间后，LED 自动熄灭； 模拟楼道声控灯 硬件： aduino uno r3 x1 uno 扩展板 X1 模拟声音传感器 X1 单色LED灯模块 X1 3P杜邦线若干 连接规则： 模拟声音传感器连接到aduino uno的A0引脚； 单色LED灯模块连接到aduino uno的D3引脚； 阈值设置为400（可根据实际修改），如果用力拍手灯无响应，就是阈值设置过高； 如果环境轻微噪音就能触发，阈值太低。 模拟楼道声控灯 创建数据变量X; 定义变量X赋值为声音传感器检测到的数值； 循环（while死循环）： 串口输出变量X的值； 0.5秒后刷新重新输出； 如果变量X>400： 打开LED灯，亮5秒； 否则： 关闭LED灯。 模拟楼道声控灯 模拟光线传感器 模拟光线传感器 模拟光线传感器又被称为模拟环境光线传感器，传感器内置了PT550 光敏二极管；可以检测环境光照强弱，输出连续模拟电压信号，通过A 模拟引脚输出传给 Arduino 主控。 该传感器可以用来对环境光线的强度 进行检测。通常用来制作随光线强度变化 产生特殊效果的互动作品，例如自动感应 小夜灯。 模拟光线传感器 引脚说明： 传感器模块上标有“A”的标记，“A”代表的是模拟信号(Analog Signal)。也就是对应连接到开发板的模拟引脚。 连接规则： 1.模拟声音传感器连接到aduino uno的A（模拟信号）引脚。 2.现在模拟声音传感器连接到A0引脚。 标号 引脚 功能说明 1 VCC 电源正极 2 GND 电源负极 3 AO 模拟信号输出 模拟光线传感器 硬件： aduino uno r3 X1 uno 扩展板 X1 模拟光线传感器 X1 3P杜邦线若干 模拟光线传感器 连接开发板到电脑的USB接口后，打开mind+软件，在扩展区“主控扩展”选择“aduino uno”开发板，模块扩展的传感器中选择“模拟环境光线传感器”，第一次选择“时，先下载后选择。 模拟光线传感器 思考：如何使用串口输出A0引脚读取到的环境光线传感器的模拟数值。 循环（while死循环）： 串口屏幕输出环境光线传感器检测到的模拟数据； 等待0.5秒等候刷新输出数据； 程序结束。 模拟光线传感器 积木代码检查无误后编译上传，上传成功后，转移到串口窗口，串口从“输出”模式转换到“串口监视”，打开串口后窗口即可不断的读取传感器检测到的数值。 模拟楼道光控灯 模拟楼道光控灯 根据环境光照强弱自动控制灯光，根据传感器检测到的光线数值，当数值小于阈值时，判断为环境光线昏暗，LED 自动点亮；当数值大于阈值时，判断环境光线充足，LED 自动熄灭。 模拟楼道光控灯： 推荐阈值：350 逻辑判断： 如果 光照数值 ＜ 350 → 判定环境昏暗 → 点亮 LED 否则（光照≥350）→ 光线充足 → 熄灭 LED 模拟楼道光控灯 硬件： aduino uno r3 X1 uno 扩展板 X1 模拟环境光线传感器 X1 单色LED灯模块 X1 3P杜邦线若干 X1 连接规则： 模拟环境光线传感器连接到aduino uno的A0引脚； 单色LED灯模块连接到aduino uno的D3引脚； 当LED灯亮时间会影响到传感器的光线检测，必须要使用挡板分隔传感器和LED。 阈值根据当前环境光线的强度或收到LED影响时，需要不断的调整阈值。 模拟楼道光控灯 创建数据变量y； 定义变量y赋值为声音传感器检测到的数值； 循环（while死循环）： 串口输出变量y的值； 0.5秒后刷新重新输出； 如果变量y<350： 打开LED灯； 否则： 关闭LED灯。 模拟楼道光控灯 模拟智能楼道灯 模拟智能楼道灯 白天环境产生噪音（说话、走动）时，楼道灯也会被触发点亮；不需要照明的时候灯光开启，造成电力浪费，达不到节能效果。 只要天色变黑，灯光会持续常亮；无法判断楼道里有没有人，无人经过时灯依旧长时间开启，白白消耗电能。 真实智能楼道灯必须同时使用光线传感器 + 声音传感器，两个条件同时满足（环境昏暗 并且 检测到声响），灯光才点亮，兼顾照明需 求与节约用电。 模拟智能楼道灯 硬件： aduino uno r3 X1 uno 扩展板 X1 模拟声音传感器 X1 模拟环境光线传感器 X1 单色LED灯模块 X1 3P杜邦线若干 连接规则： 模拟声音传感器连接到aduino uno的A0引脚 模拟环境光线传感器连接到aduino uno的A1引脚； 单色LED灯模块连接到aduino uno的D3引脚； 两个条件同时满足（环境昏暗并且检测到声响），灯光才点亮。 模拟智能楼道灯 连接开发板到电脑的USB接口后，打开mind+软件，在扩展区“主控扩展”选择“aduino uno”开发板，模块扩展选择：数字LED发光模块、模拟环境光线传感器、模拟声音传感器。 模拟智能楼道灯 新建两个数值变量x，y; 定义变量x赋值为声音传感器输出的数值； 定义变量y赋值为光线传感器输出的数值； 循环（while死循环）： 如果满足条件x>400并且y<350： 打开LED，亮灯5秒； 否则： 关闭LED。 模拟智能楼道灯 感谢聆听！ 信息技术暑假夏令营培训 授课教师：君君 $