STEM教育 · Arduino智能IQ灯工作坊教程

智能IQ灯工作坊是一个适合软硬件结合的入门级DIY活动。

在硬件上，它采用智能家居概念，做到人在灯开人走灯灭的效果，并达到节约能源的目的。还可以随你心情的变化，随时通过程序任意切换你想要的色彩。
在软件上，我们将介绍Arduino集成开发环境的入门知识，编程程度不同的小伙伴们可以现场上手这个软件，学会控制灯从单色到多色过度的颜色和明暗变化。组装者可以自行选择颜色和造型，根据一定规律将单片连接成模块最终完成成品，组装出来的造型多达30种。

第一版的IQ球，只具有上电即呈现彩虹色的效果（可见视频）。有人说，如果能融入点互动元素就更好了，所以在第一版的基础上做了修改，加入了红外热释电传感。大致说下智能IQ球的功能，IQ球上装有一个人体红外热释电传感器，能检测到人的运动状态。而用到我们这里实现就是，人来灯开，人走灯灭的效果。

Arduino智能IQ灯工作坊教程图10

所需元件：
人体热释电红外传感器
Beetle控制器
RGB 全彩灯盘
Micro USB Cable
IQ球

可能需要的工具：
剪刀
烙铁
胶枪(没有也无妨)

第一步：焊接与连线

焊接和连线可以一起完成，表中罗列出了，各个元件引脚是如何一一对应的。这里就不多说了。（表格应该挺清楚的吧）

第三步：Arduino IDE（第一次使用Arduino，需要看）
如果你是第一次使用Arduino的话，需要下载Ardunio IDE并装好驱动。可以看下链接：
https://mc.dfrobot.com.cn/thread-1019-1-1.html

第四步：体验代码的神奇

简单说下原理：
这里，红外热释电就为我们的输入设备，有人进过时，就会输出一个信号，控制器（beetle）对这个信号进行处理，最后通过我们的输出设备，也就是RGB灯盘，表现出来。过程就是这么简单。

一步步慢慢来，分别说下这几样东西怎么使用（代码可下载压缩包）：

一、RGB灯盘使用

（1）点亮RGB灯盘（Example -- show_red）

可直接下载压缩包代码（Example -- show_red）

代码效果：灯盘显示红色

setup()函数设置RGB的三个引脚，也就是上面连接的D9，D10，D11。那如何实现颜色显示呢？

我们通过analogWrite()来给9，10,11引脚0~255之间的值就和会对应一个颜色。0是最小值，255是最大值。下表中罗列了部分颜色。
Arduino智能IQ灯工作坊教程图5

（2）实现两种颜色变化（Example -- two color）
代码效果：呈现红色和绿色交替出现
图片中很明显的标出来了，为什么会呈现着两个颜色？是因为给了0~255不同数值决定的。 Arduino智能IQ灯工作坊教程图6

（3）随机色变化（Example -- random_color）
可直接下载压缩包代码（Example -- random_color）

（4）渐变色代码（Example -- HSV_color）
（需要加载库，把整个文件夹放入 Arduino 1.0.5/libraries）

二、红外热释电传感器使用
由于beetle上只有三个数字口，所以我们需要把红外热释电接到模拟口。

（1）串口读数（Example -- AnalogReadSerial）
代码效果：一旦检测到人，串口会输出一个大于0的值，而没有人时，串口输出0。
Arduino智能IQ灯工作坊教程图7