【互動這回事】小偷燈這回事

更新於 2024/09/05發佈於 2023/09/06閱讀時間約 3 分鐘

前言

感應大概是最常見的互動方式，不管是觸摸牆壁跑出漂亮的動畫還是在觸控螢幕上操作導覽等，以刷卡這個動作為案例，一個日常的行為卻也是感應互動的一種，有在使用 Arduino 來做互動開發的人大概會知道有一個元件叫人體紅外線感應器 ( HC-SR501 )，但是今天不使用 Arduino 所提供的模組，而是水電器材常看到的感應器，不知道大家是是否都有個經驗，當你晚上走在暗巷裡或經過樓梯轉角時燈會突然亮起，提供你短暫的照明。

| 為何不用 Arduino 模組

自己製作的感應器

使用模組的好處就是他的接電與訊號都接 Arduino 板子，所有的一切都可以客製化，但壞處就是很多東西必須自行製作，包含它的外包裝以及線路對接，畢竟當這個互動方式要展現給大眾時，不能讓線材外露以及要好維修，在焊接技術沒有很好的情況下，電子零件越小就越容易焊壞掉。

另一個原因為感應器不穩定的因素，在初次製作時找了一個大小剛好的盒子，也做了挖洞加工讓模組感應的圓罩可以外露出來，加工完的當下互動測試正常，就在當晚盒子不小心摔到，第二天要繼續加工細節時，訊號開始輸出不穩定，當我決定要在做另一個時，因為我的焊接技術沒有很好，所以後續製作的就沒有第一個那麼成功了。

| 感應器的選擇

感應燈所提供的感應器會分成兩種：乾接點、濕接點，所謂乾溼的定義不是真的乾跟濕，而是開關性質不一樣。

乾接點為電氣開關，接點是沒有正負極之分的，他是利用電磁性繼電器來形成迴路，這是什麼意思呢？當感測器裡的電磁鐵通電時會產生磁性，把另一個磁鐵吸下來行成電路閉合。

電磁性繼電器

濕接點為有源開關，屬於電子元件，分成有電及無電狀態，接點具有正負極之分所以不能夠接反。

從以上的特點來看乾接點比較適合我們使用。

| 材料與製作

從工具備料開始我們會需要以下東西：

感應器 ( 我是使用小不點四線式 WS-5410W/WS-5410C )
帶有插頭的電源線 ( 可以去電子材料行買材料來製作 )
撥線鉗
剪刀
電氣膠帶
電線快速接頭 ( 省去焊接煩惱 )
Arduino 板子 ( Uno 或 Nano )
麵包版
杜邦線
10K 電阻
Arduino 開發工具 (軟體下載官方網站)

接法示意

感應器有四條不同顏色的線，紅色與黑色分別接上插頭的兩條線，不用區分正負，但通常我會對顏色，假如說買到的電線是黑紅分的話就對黑紅，如果買到的電線是黑白 ( 通常白色是黑色線但上面有白色的條紋跟字 ) 就黑對黑、紅對白。黃色線要對上 Arduino 版的 5V，白色線要接上板子的訊號與電阻接到接地。

下圖為 Arduino 細節接法示意圖，上面的感應器先用 LED 燈做示意，也可以省去麵包版直接接到板子上：

Arduino 細節接法示意

| 程式

以下為 Arduino 的程式碼，在接到感測器輸出值為 HIGH 時表示說有感應到人經過，在括弧裡可以去做要做的事情，如：開燈、播影片、播聲音等。

#include "SoftwareSerial.h"
#define sensorPin 4

int sensorValue = 0; // 紅外線數據

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(sensorPin, INPUT); // 紅外線
}

void loop() {
   sensorValue = digitalRead(sensorPin); // 讀取感應器輸出的數位值
   
   if(sensorValue == HIGH) { 
      // 做想做的事情
   } 
}