Arduino激光防盜警報器

牟曉東

在影視劇作品中，有時會出現(xiàn)因盜取某貴重物品而以各種花式動作去躲避激光“紅外線網(wǎng)陣”報警防盜系統(tǒng)的經(jīng)典橋段，主角兒一旦碰觸到橫豎交錯的紅色光線就會觸發(fā)警報系統(tǒng)工作，看上去非常有趣。如果利用Arduino控制紅色激光發(fā)射模塊向光線傳感器照射一束激光，同時不斷讀取光線傳感器上所檢測到的光線照明值并進行判斷，如果該數(shù)值不在激光照射時的正常范圍，則觸發(fā)蜂鳴器進行報警。這樣，我們就做出了一個簡易的Arduino激光防盜警報器，從而實現(xiàn)影視劇作品中類似的監(jiān)控防盜場景。

實驗器材包括：ArduinoUNO主板一塊，紅色激光頭發(fā)射模塊一個，光線傳感器一個，低電平觸發(fā)蜂鳴器一個，小型面包板一塊，杜邦線若干。

首先，使用紅色和黑色杜邦線分別將Arduino的5V和GND端連接至面包板的紅色“+” 、藍色“-”側(cè)邊槽線;接著，將蜂鳴器插入面包板，通過杜邦線將其VCC端和GND端連接至對應的“+”、“-”邊槽線，中間的I/O信號端通過一根黃色杜邦線連接至Arduino的8號端口;再將光線傳感器插入面包板中，同樣也是將其VCC端和GND端通過杜邦線連接至邊槽線，標注為AO的模擬數(shù)據(jù)輸出端通過一根綠色杜邦線連接至Arduino的A1模擬端口;然后，將激光發(fā)射模塊的電源正負極也連接至面包板的邊槽線，標注為S的信號輸出端通過一根藍色杜邦線連接至Arduino的12號端口;最后，通過數(shù)據(jù)線將Arduino與計算機的USB口進行連接（如圖1）。

首先，通過“int my_buzzer = 8;”和“int my_laser = 12;”語句分別定義my_buzzer和my_laser兩個變量，對應蜂鳴器和激光發(fā)射模塊連接Arduino的8號和12號端口號;接著，再定義一個整型變量my_light，作用是存儲Arduino從光線傳感器實時讀取的環(huán)境光線照明數(shù)據(jù)。

在setup（）設置函數(shù)中，通過“pinMode（my_buzzer，OUTPUT）;”和“pinMode（my_laser，OUTPUT）;”語句聲明蜂鳴器和激光發(fā)射模塊均為輸出模式;由于光線傳感器是連接在Arduino的A1模擬端口，所以不必進行類似的“顯式”聲明;最后，再通過“Serial.begin（9600）;”語句設置串口傳輸波特率為9600（如圖2）。

在loop（）函數(shù)中，首先要關閉低電平觸發(fā)的蜂鳴器，否則一加電就會直接先響起“警報”，設置為HIGH高電平即可——“digitalWrite（my_buzzer， HIGH）;”;接著，再控制激光發(fā)射模塊發(fā)射出紅色激光（設置為高電平）：“digitalWrite（my_laser， HIGH）;”;然后為變量my_light賦值，即從Arduino的A1模擬端口讀取數(shù)據(jù)：“my_light = analogRead（A1）;”，并且通過“Serial.println（my_light）;”語句將該值輸出至Arduino的串口監(jiān)視器。

構造一個if條件判斷語句，對變量my_light的值進行“是否大于30”的判斷，如果條件成立，則分別執(zhí)行兩步操作：一是控制蜂鳴器發(fā)聲報警，將其設置為低電平——“digitalWrite（my_buzzer， LOW）;”，二是向串口監(jiān)視器輸出文字報警信息——“Serial.println（“警報：有不明物體闖入！”）;”;最后，通過“delay（100）;”語句控制每次循環(huán)的間隔時間為100毫秒（如圖3）。

將程序保存為Laser_Alert.ino，準備進行測試。

調(diào)整好激光發(fā)射模塊的發(fā)射角度，使其對準光線傳感器的光敏電阻表面。接著，將程序代碼進行編譯并上傳至Arduino，并且在“工具”菜單中打開串口監(jiān)視器。此時，蜂鳴器是正常的無聲不報警狀態(tài)，同時在串口監(jiān)視器中會每隔0.1秒鐘就顯示輸出一個不大于30的環(huán)境光線數(shù)據(jù)：29、24、25……如果嘗試使用一根鉛筆伸入至激光發(fā)射模塊與光線傳感器之間，阻隔紅色激光照射至光敏電阻表面時，蜂鳴器迅速進行嘯叫報警，同時也會在串口顯示器上顯示“警報：有不明物體闖入！”文字警示，此時的環(huán)境光線數(shù)據(jù)就會發(fā)生較大幅度的變化：231、196、154……（如圖4）。

直到將鉛筆移開，警報器才會解除警報，而且串口監(jiān)視器上的環(huán)境光線數(shù)據(jù)又會恢復至小于30的正常范圍。