【ダイソー × Arduino】初心者キットで作る「ハンズフリー懐中電灯」｜暗闇を検知して自動点灯する装置

暗闇を検知して自動で点く懐中電灯を作ろう

ダイソーで懐中電灯買ったんだけど、暗くなった瞬間に自動で付いたら停電時に便利だよね。

いいテーマだね。「ハンズフリー懐中電灯」をArduinoで作ろう。明るさセンサーで部屋の暗さを判定して、暗くなったら自動で光る装置だよ。停電対策というより、自動点灯の仕組みを体験する工作だね。

今回は、停電や暗闇対策の電子工作をしたい方に向けて、初心者キットだけで作れる「ハンズフリー懐中電灯」を紹介します。

CdSセンサーで部屋の明るさを監視し、暗いと判断したら自動で点灯する装置です。停電対策というよりも、明るさセンサーで自動点灯する仕組みを試す工作として作ります。ダイソーのケースと組み合わせて、玄関やトイレに常設できる実用品になります。

この記事で作るもの

明るさが暗くなったら自動で点灯
明るくなったら自動で消える
USB給電で常時待機 (省電力)
ボタンで強制ON/OFFも可能

用意するもの

分類	アイテム	入手先
外装	ダイソーのクリアケース	ダイソー
USB	UNO R3ならUSB-Bケーブル、互換ボードなら基板の端子に合うケーブル	キットまたは100均で別途用意
頭脳	Arduino UNO R3	キット
明るさ	CdS + 10kΩ	キット
光源	白LED + 抵抗330Ω × 3	キット
切替	タクトスイッチ	キット
配線	ブレッドボード、ジャンパー	キット

光量を確保するため、白LEDを3個、それぞれに抵抗を入れてArduinoの別ピンから同時点灯させます。普通の懐中電灯より暗いですが、廊下や玄関の足元灯としては十分です。

配線図

        a b c d e
       +─────────+
[+]rail| . . . . . | ← 5V
[-]rail| . . . . . | ← GND
       +─────────+
row 3  | X . . . . | ← CdS 上 ([+])
row 4  | X . . . . | ← CdS 下+A0+10k上
row 6  | X . . . . | ← 10k下 ([-])
row 9  | X . . . . | ← SW (D2)
row 11 | X . . . . | ← SW反対 ([-])
row 14 | X . . . . | ← 330Ω 上 (D9)
row 15 | X . . . . | ← 330Ω 下+LED1+
row 17 | X . . . . | ← LED1- ([-])
row 19 | X . . . . | ← 330Ω 上 (D10)
row 20 | X . . . . | ← 330Ω 下+LED2+
row 22 | X . . . . | ← LED2- ([-])
row 24 | X . . . . | ← 330Ω 上 (D11)
row 25 | X . . . . | ← 330Ω 下+LED3+
row 27 | X . . . . | ← LED3- ([-])
       +─────────+

プログラム

#define CDS A0
#define BTN 2
#define LED1 9
#define LED2 10
#define LED3 11
#define DARK_TH 300

int prevLight = 0;
bool manualOn = false;
int lastBtn = HIGH;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(BTN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(LED1, OUTPUT);
  pinMode(LED2, OUTPUT);
  pinMode(LED3, OUTPUT);
  prevLight = analogRead(CDS);
}

void loop() {
  int light = analogRead(CDS);
  int diff = prevLight - light;

  int currentBtn = digitalRead(BTN);
  if (lastBtn == HIGH && currentBtn == LOW) {
    manualOn = !manualOn;
    delay(200);
  }
  lastBtn = currentBtn;

  bool autoOn = (light < DARK_TH);

  if (manualOn || autoOn) {
    digitalWrite(LED1, HIGH);
    digitalWrite(LED2, HIGH);
    digitalWrite(LED3, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(LED1, LOW);
    digitalWrite(LED2, LOW);
    digitalWrite(LED3, LOW);
  }

  Serial.print("明るさ: ");
  Serial.print(light);
  Serial.print(" 自動: ");
  Serial.print(autoOn);
  Serial.print(" 手動: ");
  Serial.println(manualOn);

  prevLight = light;
  delay(200);
}

プログラムの動き

flowchart TD A[起動] --> B[明るさ測定] B --> C{ボタン押された?} C -->|Yes| D[手動モード反転] C -->|No| E{"暗い
または
手動ON?"} D --> E E -->|Yes| F[3個全LED点灯] E -->|No| G[全消灯] F --> H[200ms待つ] G --> H H --> B