实验05：光照传感器与自动小夜灯

实验05：光照传感器与自动小夜灯

这个实验做完你会得到什么

手机上实时显示光照强度；用手遮住传感器，LED 自动亮起来；拿开手，LED 熄灭。

这是第一个模拟传感器（前面的按钮、DHT 都走数字口），也是第一次把「读传感器」和「控执行器」串成一个自动化闭环。

项目	说明
难度	★★☆☆☆
用时	约 35 分钟
前置	实验02：LED 调光、实验04：温湿度

改编自 MIT 官方教程 App Inventor + IoT: Light Sensor。完成品工程：Arduino101LightSensor.aia

一、器材清单

器材	数量	说明
Arduino 101	1
Seeed Grove 扩展板	1
Grove 光照传感器	1	插 A1
Grove LED 模块	1	插 D5，做小夜灯用

二、接线

模块	Grove 接口	代码里的 Pin
光照传感器	A1	1
LED	D5	5

固件：.ino 里把 LIGHT_SENSOR 和 LED 都设为 ENABLED，其余 DISABLED。

这一篇要同时用两个模块，是唯一需要开两项的实验。其余实验按各自篇里说的只开一项。

三、界面组件

组件	命名	关键属性
标签	`标签_光强`	字号 40、粗体，文本「–」
标签	`标签_明暗`	字号 20，文本「等待数据」
滑动条	`滑动条_阈值`	最小值 0、最大值 800、初始 200
标签	`标签_阈值`	文本「阈值：200」
Arduino101LightSensor	`Arduino101LightSensor1`	不可见，BluetoothDevice = `BluetoothLE1`、Pin = 1
Arduino101Led	`Arduino101Led1`	不可见，BluetoothDevice = `BluetoothLE1`、Pin = 5

四、分步搭代码块

第 1 步：订阅光照数据

when BluetoothLE1.Connected() {
  标签_状态.Text = "已连接，遮一下传感器试试"
  Arduino101LightSensor1.RequestLightSensorUpdates()
}

第 2 步：显示光强并判断明暗

global 阈值 = 200

when Arduino101LightSensor1.LightSensorDataReceived(intensity) {
  标签_光强.Text = round(intensity)
  if intensity < 阈值 {
    标签_明暗.Text = "暗"
    标签_明暗.TextColor = "&HFF1E88E5"
  } else {
    标签_明暗.Text = "亮"
    标签_明暗.TextColor = "&HFFEF6C00"
  }
}

中途验证：数字随环境光变化 —— 用手遮住变小，拿台灯照变大。 先记下你房间里”亮”和”暗”分别是多少，下一步的阈值要按这个来定。

光照传感器输出的是相对值，不是标准的勒克斯（lux）。不同模块、不同批次的量程都不一样，所以文档里给的阈值只是起点，必须按你自己的实测值调。

第 3 步：阈值可调，并联动 LED

global 阈值 = 200
global 灯亮着 = false

when 滑动条_阈值.PositionChanged(thumbPosition) {
  global 阈值 = round(thumbPosition)
  标签_阈值.Text = join("阈值：", 阈值)
}

when Arduino101LightSensor1.LightSensorDataReceived(intensity) {
  标签_光强.Text = round(intensity)
  if intensity < 阈值 and not 灯亮着 {
    Arduino101Led1.TurnOn()
    global 灯亮着 = true
    标签_明暗.Text = "暗 → 已开灯"
  } else if intensity >= 阈值 and 灯亮着 {
    Arduino101Led1.TurnOff()
    global 灯亮着 = false
    标签_明暗.Text = "亮 → 已关灯"
  }
}

中途验证：拖阈值滑动条到当前光强附近，用手遮住传感器 —— LED 亮；拿开 —— LED 灭。

and not 灯亮着 这个判断很关键：不加的话，只要环境是暗的，每来一次数据就发一次 TurnOn，一秒好几条 BLE 指令把通道塞满。只在状态真正切换时才发指令。

光强正好在阈值附近时会来回抖（一会儿开一会儿关）。想彻底解决要做滞回：低于 180 才开、高于 220 才关，中间留一段死区。

第 4 步：收尾

when Screen1.BackPressed() {
  Arduino101LightSensor1.StopLightSensorUpdates()
  Arduino101Led1.TurnOff()
  BluetoothLE1.Disconnect()
}

五、排错表

现象	原因与处理
收不到数据	① 没订阅；② `Pin` 填成了 `A1`，应该只填数字 `1`；③ 固件里 `LIGHT_SENSOR` 没 ENABLED
数值一直是 0 或不变	模块插在了 D 口。光照是模拟传感器，必须插 A 口
遮住了但灯不亮	阈值设得比”暗”的读数还低。先看第 2 步记下的实测值再定阈值
灯疯狂闪	光强在阈值附近抖动。加滞回（开/关用两个不同阈值），或加大滤波
LED 没反应但光照有数据	固件里 `LED` 那项没同时 ENABLED；或 LED 的 `Pin` 不是 5
数字跳动厉害	用一阶低通滤一下：`global 平滑 = 平滑 * 0.7 + intensity * 0.3`

六、下一步

实验06：土壤湿度 —— 同样是模拟量，做一个浇水提醒
实验07：接近传感器 —— 有一个 PDF 明写的接线坑

Arduino 101 实验05 - 光照传感器，做一个自动小夜灯