智能手机普遍内置的光线传感器，在一些笔记本电脑上却并没有配备。当你带着这样的笔记本电脑在某些环境下工作时，如何让笔记本随着环境光线来自动调节屏幕的亮度呢？
下面我们准备用一个 Arduino 外加两枚光敏电阻来搞定这件事~
通过这个小项目你可以学到如何让 Arduino 和电脑通过串口进行通信，以及光敏电阻的使用方法。
组件清单
Arduino 开发板（这里使用 Pro mini） × 1
LDR 光敏电阻 × 2
10kr 电阻 × 1
电路板 × 1
排针座 × 2
USB 线（兼容 Arduino 开发板） × 1
原理说明
当我们需要检测环境光线的时候，使用光敏电阻是最简单的方案。就像智能手机的光线传感器一样，将 LDR 光敏电阻朝向人的正脸并获取光线强度模拟信号。由 Arduino 的 ADC 引脚读取这个数值，值域为 0 ~ 1024。
我们通过电脑上的 Python 程序，来接收由 Arduino 发送过来的光线数值，并将该数值与屏幕亮度的级别做一个映射，然后来调节屏幕的亮度。
搭建实验电路
为了验证这个想法，首先在面包板上搭建实验电路。原理图如下。
并编写一段简单的程序，通过 Arduino 的串行监视器输出光线传感器数据。
// define sensor pinint sensor_pin = A3;void setup() { // set things here Serial.begin(9600); // init serial communication at 9600 bps}void loop() { // mainloop int sensorValue = analogRead(sensor_pin); // read the input on analog pin A3: Serial.println(sensorValue); // send data over serial delay(200); // a little delay to make things work better}
完整的代码在项目文件库中可以下载：
https://make.quwj.com/project/389
运行之后可以看到在不同的光线强度下，输出的数值在 0 ~ 950 这个区间。
设计 PCB
使用 easyEDA 设计出 PCB。我选用了两枚传感器，这样让这个小设备如图一直蜗牛，更加可爱。实际上左边的 LDR 光敏电阻并未使用。
然后就交给 PCB 板厂打样吧。
焊接并完成组装
这块板很简单，没有太多的组件。焊接好一组排针座和光敏电阻就好了。
然后把 Arduino 插进排针座。
Arduino 编程
将 Arduino 用 USB 线连接到电脑，打开 Arduino IDE 将下面的代码上传到 Arduino 上。
/* Computer Hack! Brightness Controller (C) License: GPL3-General Public License author: ashraf minhaj*/// define sensor pinint sensor_pin = A3;void setup() { // set things here Serial.begin(9600); // init serial communication at 9600 bps}void loop() { // mainloop int sensorValue = analogRead(sensor_pin); // read the input on analog pin A3: Serial.println(sensorValue); // send data over serial delay(200); // a little delay to make things work better}
安装 Python 程序
通过上面的步骤，Arduino 已经可以将光线数值通过串口传给计算机了。下面要做的是编写一个 Python 程序，在计算机上运行，任务是接收发来的传感器数值并依此调节屏幕亮度。
如果你的计算机上还没装过 Python 环境，请在这里下载好 Python 并完成安装：
http://python.org/download
打开终端，安装两个库，分别用于串口和屏幕亮度控制方面的支持。
$ pip install pyserial$ pip install screen-brightness-control
在项目文件库中下载源码：
https://make.quwj.com/project/389
找到 controller.py，其程序如下：
""" Computer Hack! Brightness Controller (C) License: GPL3-General Public License author: ashraf minhaj"""""" libraries -$ pip install pyserial$ pip install screen-brightness-control"""# import necessary librariesimport serial # for serial communicationimport serial.tools.list_ports # to get Arduino port automaticallyimport screen_brightness_control as brightness # to control brightness# device buadrate (bit per second)# (change buadrate according to your need)BUAD_RATE = 9600 # Pro Micro's buad rate is 9600 PORT = ""# get sender device port automaticallyserial_ports = list(serial.tools.list_ports.comports()) # get list of portsfor s_port in serial_ports: # iterate through all ports if 'Arduino Micro' in s_port.description: # look for Pro Micro board PORT = str(s_port[0]) # select first found board and break # proceed# connect with sender devicesender = serial.Serial(PORT, BUAD_RATE)def map_value(value, in_min=0, in_max=1024, out_min=0, out_max=100): """ To map values. Arduio sends values from 0 to 1024. My goal is to make them in between 0 to 100.""" return int((value - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min)# mainloopwhile 1: # convert byte data into string then integer sensor_value = int(sender.readline().decode("utf-8")) # get data final_value = map_value(value=sensor_value) # map value (brightness in percentage) #print(sensor_value) print(final_value) brightness.set_brightness(final_value) # set brightness# close port properly so that others can use itsender.close()
运行它，同时确保 Arduino 也连接在计算机上。
