如何制作一个运动控制风扇

随着北美夏季的到来，找到一种保持凉爽的方法是必不可少的。如果你像我一样依赖风扇来防止汗水浸湿衣服，那么你可能忘记打开风扇，或者只是希望它在你走进房间的那一刻自动启动。幸运的是，通过一些电子黑客技术，你可以让风扇叶片旋转，而无需拨动开关。

这个项目也相当简单：只需将 Arduino Uno 连接到运动传感器和电子开关（称为继电器），然后插入风扇，就可以开始了。如果这听起来很复杂，别担心，我们会指导您完成。一旦您掌握了窍门，您就可以将这个概念应用于照明或插入墙壁的任何其他设备。

当然，也有商业智能家居选项可供选择，但如果您想完全控制您的系统并在此基础上进行构建，这是一种实现基本家庭自动化的好方法。

你需要：

• Arduino Uno
• Arduino Uno 电源
• 物联网电力继电器
• 被动红外 (PIR) 传感器
• 预接线的公对公和公对母面包板跳线（长度根据您的设置而定）
• 便携式风扇
• 一字螺丝刀
• USB Type-A 转 USB Type-B 线缆
• 外壳（可选）

连接电子设备

1. 将公对母跳线插入运动传感器引脚。中间的线将是信号线，并将连接到 Arduino 上的引脚 2。侧面连接器引脚将插入 Arduino 的接地 ( GND ) 和5V插座。这些与通常在传感器白色圆顶镜头后面找到的标签相对应。
2. 将公对公连接器插入 Arduino 上的第二个 GND 引脚。这根电线将连接到电源继电器连接器上的负极端口（标有“减号”符号）。要安装电线，请拉出电源继电器侧面的小型绿色连接器。这样做会露出打开并夹紧电线的螺丝。
3. 将另一个公对公连接器插入 Arduino 上的引脚 3。此线将连接到电源继电器连接器上的正极端口（标有“正”符号）。
4. 为 Arduino 供电。为此，请将 Arduino 电源插入电源继电器上的常开插座，然后将电源线另一端的管形插孔连接到 Arduino 的电源输入。

设置 Arduino 程序

此时，您的 Arduino 能够感知运动并做出响应，但没有程序告诉它该做什么。让我们解决这个问题。

1. 从Arduino 的软件页面下载适合您计算机的程序。
2. 运行该程序并按照屏幕上的提示进行操作。这将授予它修改系统的权限。
3. 从我的 GitHub 页面下载此代码。
4. 使用 Ctrl+O 将代码加载到Arduino IDE 。
5. 使用 USB 线将 Arduino 连接到计算机。
6. 使用工具>开发板：>Arduino/Genuino Uno 选择您正在使用的 Arduino 类型。
7. 使用“工具”>“端口”来选择您的主板按名称列出的端口。
8. 使用 Ctrl+U 将代码加载到您的电路板上。

工作原理：代码的前几行定义了程序变量和数据存储位置。您会看到PIRPin定义为“2”， OutPin定义为“3”——这些对应于您将 PIR 传感器和电源继电器插入 Arduino 的位置。

void setup()部分将PIRPin定义为输入，将OutPin定义为（您猜对了）连接到继电器开关的输出线。虽然这可能很明显，但计算机需要明确地被告知要做什么。也许“智能设备”这个术语有点用词不当，因为它们需要聪明的人来设置一切。

然而，真正的工作发生在void loop()部分，因为 Arduino 会反复循环此代码。首先，它通过PIRState=digitalRead(PIRpin)检查运动传感器，看它是否检测到任何运动。然后，它使用currentTime=millis()记录自 Arduino 程序启动以来经过的毫秒数。

1. （可选）更改延迟值。这段代码决定了传感器检测到运动后风扇保持开启的时间。在我的代码中，它设置为600000 （600,000 毫秒，或 10 分钟）。调整此数字将允许您根据自己的喜好修改风扇的行为。如果您只希望它运行 5 分钟，请将值更改为300000 。世界是你的......只要它涉及打开风扇。

工作原理：当有物体触发传感器时，Arduino 会将该时刻记录为第 23 行中的triggerTime ，并根据第 26、29 和 34 行中的条件将其与当前时间进行比较。如果差值小于delayValue （本文中为 10 分钟），风扇将打开或保持打开状态。如果传感器在 10 分钟内检测到运动，它会通知 Arduino，计时器将重置。如果差值高于delayValue ，程序就会知道没有任何运动并关闭风扇。

连接风扇，保持凉爽

1. 拔下风扇的电源插头，打开它并将其设置为您喜欢的冷却设置。
2. 将风扇插入电源继电器上的两个“常闭”插座之一。连接好所有东西后，风扇会自动打开。您甚至可以将灯或其他设备插入另一个常闭端口，使其也能通过运动激活。

可选：建造一个围栏

装置可以正常工作，但您可能不希望周围有一堆松散的电线。安装电子设备的方法有很多种，从特百惠到定制木箱，但我手头正好有一个塑料电气外壳。它的顶部是塑料的，似乎非常适合运动感应，但我发现透明塑料会干扰红外光。

你需要：

• 钻床（或手持钻）
• 1 英寸铲形钻头
• 热胶枪
• 1/2 英寸钻头（可选）
• 1/4 英寸钻头（可选）

1. 为传感器钻一个 1 英寸的孔。这是唯一需要接近准确的孔，因为白色半圆顶将突出于此。
2. 为电源线和连接线钻孔。使用 1/2 英寸钻头钻电源线孔，使用 1/4 英寸钻头钻连接线孔。您也可以使用任何可用的接近钻头，或者如果您不介意松散一点，甚至可以使用铲形钻头。
3. 将 Arduino 热粘在外壳的中心。
4. 将运动传感器热粘到您为其钻的孔上。
5. 将电线穿过各自的孔并将其连接到 Arduino 和电源继电器。
6. 重新盖上外壳的顶盖。

您可以将电源继电器放在外壳顶部，随时可以与风扇或任何您想要触发的设备一起使用。确保运动传感器的灵敏度和开启时间调节旋钮朝上，这样您就可以修改设备的灵敏度以及设备开启以向 Arduino 发出信号的时间。

虽然这款可编程开关非常适合风扇，但它也可以用于其他设备。因此，无论您是想打开一些灯，还是用警报器吓唬闯入工具洞的窃贼，或者只是让自己保持凉爽，它都是您随身携带的一款很棒的小工具。