[趴会儿Project]No.001 一种外置的暴力宿舍关灯装置（2016.8.27更新完成）

一种外置的暴力宿舍关灯装置，使用外部机械舵机结构，免改造，易安装，实现方法暴力。人来即拆，人走即安。

1.背景&使用场景

也许你经常会遇到，宿舍11点熄灯，世界暗了。但是，大家沉浸在黑暗世界中，无人顾及将小小的照明开关关掉。

第二天5点30，李毅大帝降临人间，瞬间整个宿舍骤亮。

最终对灯光最敏感的人惺惺下地关灯。

没错，你是不是对灯光最敏感的那个倒霉鬼？说的就是你！

2.简述

本作品崇尚一种暴力的解决方法，基本思路即为外置舵机，直接定向旋转物理性地控制照明开关。

仔细想想，毕竟大学宿舍，时不时有消防安全检查。一方面如果拆了照明系统开关，内置继电器控制，是不科学的。一方面会被物业找麻烦，另一方面，也是最重要的，不安全，私改线路要是打火，太危险了。

为了避免发生不必要的麻烦，一种可即使拆卸的外置设备，打游击战还是很有必要的。

3.内容

3.1部件选用

3.1.1 主控

主控采用Arduino UNO R3 初期调试用。如果后期想要集成便携属性，减小体积可转为Arduino Nano等小体积版。

如果不考虑功耗，更进一步压缩成本，其实更可选用STC51系列的单片机系统。这玩意便宜，大家都用他来入门。只需把舵机的PWM等代码移植即可。

目前先不考虑大系统集成

----↓2016.8.27更新----

使用了兼容的Nano作为主控，缩小体积。

3.1.2 外部配件

想要在床上便捷关灯（或者故意先上床然后画蛇添足多此一举用遥控关灯），必不可少的是遥控模块。我也考虑了一些，比如红外模块。但是红外模块的迷之距离和遮挡失效属性，弃用。后来还是用315Mhz的遥控模块吧。没准甚至能楼下关灯。

最终采用  2272-M4 非锁四路无线遥控套件

因为对加密性没有要求，315Mhz的遥控对于我来说反而越模块化、越易用越好。

模块焊盘固定码，解码器和遥控器配好，按键既有电平变化。

舵机采用SG90微型舵机即可。

3.2 连接

本实例连接很简单。5v取自主控板，分别给接收解码模块和微型舵机供电（事实上，板载可驱动一个sg90微型舵机）。

IO口分别连接。

3.3代码段

v1.0

/*
  趴会儿Project项目集 http://steinslab.io/archives/752
  No.001 一种外置的暴力宿舍关灯装置
  详见http://steinslab.io/archives/749

  SPtuan@steinslab.io
*/

#include <Servo.h>
#include <Enerlib.h>

Servo switcher;
Energy energy;
int pos = 20;
int sig = 2;
int flag = 0;
int flag_temp = 0;

void signal0()
{

  delay(1);
  if (digitalRead(sig) == 1)
  {

    Serial.println("Signal!");
    flag = (!flag);
    while (digitalRead(sig) == 1);

  }
  changePosition();
  flag_temp = flag;
  Serial.println("tempflag!");
  switcher.write(pos);
  delay(2000);




}

int changePosition()
{

  if (flag != flag_temp)
  {
    Serial.println("change position!");
    if (flag == 0)
    {
      pos = 0;
      Serial.println("change position0!");

      return 0;
    }
    if (flag == 1)
    {
      pos = 180;
      Serial.println("change position1!");
      return 1;
    }



  }

}
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Servo test!");
  switcher.attach(9);
  pinMode(sig, INPUT);
  switcher.write(90);
  attachInterrupt(0, signal0, RISING);
  delay(2000);
}

void loop() {
  delay(1000);
  energy.PowerDown();



}

----2016.8.27更新调试完毕的代码段v2.0----

/*
  趴会儿Project项目集 http://steinslab.io/archives/752
  No.001 一种外置的暴力宿舍关灯装置 2.0
  详见http://steinslab.io/archives/749

  SPtuan@steinslab.io
*/

#include <Servo.h>
#include <Enerlib.h>

Servo switcher;
Energy energy;
int pos = 20;
int sig = 2;
int flag = 0;
int flag_temp = 0;

void signal0()
{

  if (digitalRead(sig) == 1)
  {

    Serial.println("Signal!");
    flag = (!flag);
    while (digitalRead(sig) == 1);

  }
  changePosition();
  flag_temp = flag;
  Serial.println("tempflag!");





}

int changePosition()
{

  if (flag != flag_temp)
  {
    Serial.println("change position!");
    if (flag == 0)
    {
      pos = 20;
      Serial.println("change position0!");


    }
    if (flag == 1)
    {
      pos = 150;
      Serial.println("change position1!");

    }

    switcher.write(pos);
    //delay(2000);  不要在中断中使用delay()
    return 0;


  }

}
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Servo test!");
  switcher.attach(9);
  pinMode(sig, INPUT);
  switcher.write(90);
  attachInterrupt(0, signal0, RISING);
  delay(2000);
}

void loop() {
  delay(1000);
  setup();
  if (switcher.read() == 90)
    energy.PowerDown();



}

3.4 遇到的问题

首先我尝试使用Arduino自带的Servo库，但是遇到了很大的问题。servo最终定位的舵机异常抖动，貌似未归位发出异响，这是我无法忍受的。后来换了自写的PWM控制函数，仍然抖动。

后来使用了中断方式获取遥控的信号。为了避免发出异响，并考虑到以后，为了免外接电源需加入省电模式，省电模式可由0号中断唤醒。两者配合最终解决问题。

----2016.8.27----

优化了代码。最后调试由于旋转尺度不够，不能保证将开关撞击到指定位置，设置了多余的转动角度。

优化了代码，使舵机臂每次击打后归中，为手动开灯关灯让路。

4.装配与效果

测试环境下的效果

关灯的原理太清楚了，让舵机微微转动15度即可关灯/开灯。

最终我再用pvc板子包装一下，换成Arduino nano或者51。舵机做个衣服上用的粘贴，就成最终版了。

----2016.8.27-----

为了防止人工开关灯时破坏装置，对用于关灯开灯的舵机臂进行改造。使用自带的两个云台壁，用跳线铰接，简单实用。

换用了兼容的第三方nano。在面包板上进行测试。（视频大小1.3MB）

测试完毕后，把各个组件在洞洞板上集成。背面焊了跳线，将5v和gnd引出。同时导出D9IO口用于舵机控制，给以后改造留个余地。背面焊工就不漏了，班门弄斧（视频大小1.5MB）

最终效果：（视频大小2MB）

5.参考资料

[1] 認識與實驗Arduino的睡眠模式

这家网站以图解的方式将睡眠模式讲得很透彻！赞！

[2] ArduinoNano 中文Wiki

[3] Arduino外部中断的使用