【小学生の自由研究】初心者キットで作る「ベッドサイドの星空ランプ」｜暗くなるとふわっと光る寝室の常夜灯

夜になったら自動で光る、寝室の星空ランプを作ろう

夏休みの自由研究で電子工作をやりたいんだけど、家で毎日使える便利なものがいいんだ。何かない?

いい着眼点だね。今日は「ベッドサイドの星空ランプ」を紹介するよ。部屋が暗くなったら自動でふわっと光って、夜中に部屋を移動するときの足元灯としても使えるんだ。

今回は、夏休みの自由研究で電子工作にチャレンジしたい小学生のお子さんに向けて、Arduino初心者キットだけで作れる「ベッドサイドの星空ランプ」を紹介します。

明るさセンサーで部屋の暗さを検出して、暗くなるとLEDがふわっと点灯する寝室の常夜灯です。市販の常夜灯と違って、「自分仕様」に明るさや動き方を調整できるのが研究のポイントになります。

この記事で作るもの

部屋が暗くなったらLEDが自動で点灯
明るくなったら自動で消える
点く時はパッと光らず、ふわっと明るくなる
境目の明るさは自分で調整できる

使う部品

部品	役割	個数
Arduino UNO R3	装置の頭脳	1
CdSセンサー	明るさを測る	1
抵抗10kΩ	CdSの分圧	1
LED (白か黄)	常夜灯の光	1
抵抗330Ω	LEDを保護	1
ブレッドボード	配線をする台	1
ジャンパーワイヤー	つなぐ線	6〜7本

配線図

        a b c d e
       +─────────+
[+]rail| . . . . . | ← 5V (Arduino から)
[-]rail| . . . . . | ← GND (Arduino から)
       +─────────+
row 5  | X . . . . | ← CdS 上足 ([+]rail)
row 6  | X . . . . | ← CdS 下足+A0+10k 上
row 8  | X . . . . | ← 10k 下足 ([-]rail)
row 11 | X . . . . | ← 330Ω 上足 (D9 から)
row 12 | X . . . . | ← 330Ω 下足+LED アノード
row 14 | X . . . . | ← LED カソード ([-]rail)
       +─────────+

部品同士のつながり

Arduino       CdS分圧回路
  5V   ────→   CdS 上足
  A0   ←────   CdS 下足 (10kΩとの中点)
  GND  ←────   10kΩ 下足

Arduino       LED + 抵抗
  D9   ────→   330Ω → LED アノード
  GND  ←────   LED カソード

CdSセンサーは明るいと抵抗値が小さくなって、暗いと大きくなる部品です。今回の配線では明るいほどA0の値が大きく、暗いほど小さくなります。

プログラム

#define CDS_PIN A0
#define LED_PIN 9
#define DARK_THRESHOLD 400

int currentBrightness = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.println("星空ランプ スタート!");
}

void loop() {
  int light = analogRead(CDS_PIN);
  Serial.print("明るさ: ");
  Serial.println(light);

  int target = (light < DARK_THRESHOLD) ? 120 : 0;

  if (currentBrightness < target) {
    currentBrightness++;
  } else if (currentBrightness > target) {
    currentBrightness--;
  }
  analogWrite(LED_PIN, currentBrightness);
  delay(30);
}