Arduino UNO Q - Automatische Lichtsteuerung mit Bewegungssensor und LED-Streifen
In diesem Leitfaden lernen Sie, wie Sie ein automatisches Lichtsteuerungssystem mit einem HC-SR501 Bewegungssensor und einem 12V LED-Streifen mit Arduino UNO Q aufbauen. Der LED-Streifen schaltet sich ein, wenn eine Bewegung erkannt wird, und aus, wenn die Bewegung stoppt. Ideal für:
- Treppenbeleuchtung
- Unter-Bett-Beleuchtung
- Flurlichter in der Nacht
- Weihnachtsbaumlichter
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Über LED-Streifen und Bewegungssensor
Erfahren Sie mehr über den LED-Streifen und Bewegungssensor in den Tutorials unten:
Anfängliche Sensoreinstellung
| Zeit-Verzögerungseinsteller | Schraube vollständig gegen den Uhrzeigersinn (minimale Verzögerung). |
| Erfassungsbereicheinsteller | Schraube vollständig im Uhrzeigersinn (maximaler Bereich). |
| Wiederholte Auslöser-Auswahl | Jumper im wiederholbaren Triggermodus platzieren. |
Schaltschema
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Das Relais fungiert als Schalter zwischen der 12V-Stromversorgung und dem LED-Streifen. Der Arduino UNO Q MCU steuert den IN-Pin des Relais.
MCU-Code
Der Arduino UNO Q hat zwei Prozessoren: den STM32 MCU (verwaltet die Echtzeitsteuerung der Hardware) und den Qualcomm MPU (läuft Debian Linux). In diesem Abschnitt wird nur der STM32 MCU programmiert – die Linux-Seite bleibt inaktiv. Ein späterer Abschnitt zeigt, wie beide Prozessoren zusammenarbeiten.
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-automated-light-control-with-motion-sensor-and-led-strip
*/
#define MOTION_SENSOR_PIN 7 // The Arduino UNO Q pin connected to the OUTPUT pin of the motion sensor
#define RELAY_PIN 9 // The Arduino UNO Q pin connected to the IN pin of the relay (controls LED strip)
int motion_state = LOW;
int prev_motion_state = LOW;
void setup() {
pinMode(MOTION_SENSOR_PIN, INPUT);
pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // LED strip off initially
}
void loop() {
prev_motion_state = motion_state;
motion_state = digitalRead(MOTION_SENSOR_PIN);
if (prev_motion_state == LOW && motion_state == HIGH) {
// Motion detected — turn LED strip on
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
} else if (prev_motion_state == HIGH && motion_state == LOW) {
// Motion stopped — turn LED strip off
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
}
}
Schnellschritte
- Erstes Mal mit Arduino UNO Q? Folgen Sie dem Einstieg in Arduino UNO Q Lernprogramm, um Ihre Entwicklungsumgebung vorzubereiten, bevor Sie fortfahren.
- Verkabeln Sie die Komponenten: Verbinden Sie Sensor OUTPUT → Pin 7, Relais IN → Pin 9. Verbinden Sie den LED-Streifen über das Relais mit der 12V-Stromversorgung.
- Verbinden: Schließen Sie den Arduino UNO Q mit einem USB-C-Kabel an Ihren Computer an.
- Öffnen Sie Arduino App Lab: Starten Sie Arduino App Lab und warten Sie, bis es Ihren Arduino UNO Q erkennt.
- Erstellen Sie eine neue App: Klicken Sie auf die Schaltfläche Create New App (Neue App erstellen).
- Geben Sie der App einen Namen, z.B.: DIYables_AutoLight
- Klicken Sie auf Create (Erstellen), um zu bestätigen.
- Sie werden einen Satz von Ordnern und Dateien sehen, die in Ihrer neuen App generiert wurden.
- Suchen Sie die Datei sketch/sketch.ino – das ist der Ort, an dem Sie die MCU-Skizze einfügen.
Fügen Sie die Skizze ein: Kopieren Sie den MCU-Code oben und fügen Sie ihn in die Skizzendatei ein. Behalten Sie andere Dateien wie standardmäßig bei.
- Install the library: Click the Add sketch library button (the open book icon with a + sign) in the left sidebar.
- Search for Arduino_RouterBridge created by Arduino and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- Hochladen: Klicken Sie auf die Schaltfläche Run (Ausführen) in Arduino App Lab, um zu kompilieren und auf den STM32 hochzuladen.
- Test: Gehen Sie vor dem Sensor – der LED-Streifen sollte sich einschalten, wenn eine Bewegung erkannt wird, und sich ausschalten, wenn die Bewegung stoppt.
Linux + MCU Bridge-Programmierung
Der Arduino UNO Q hat zwei Prozessoren, die zusammenarbeiten: der MPU (Qualcomm, läuft Debian Linux) und der MCU (STM32, läuft Zephyr OS mit Ihrer Arduino-Skizze). Sie kommunizieren über RPC über die Arduino_RouterBridge Bibliothek – niemals über Raw Serial Ports.
- Der Bewegungssensor und das Relais sind beide mit dem MCU (STM32) verbunden – Sensor auf Pin 7, Relais auf Pin 9.
- Der MPU kann sie nicht direkt steuern – er ruft Bridge.call("check_motion") auf dem MCU auf, der den Sensor liest und das Relais (und den LED-Streifen) entsprechend schaltet.
- Der MPU hat WLAN – da der MPU vollständiges Debian Linux mit WLAN ausführt, kann er den Lichtstatus an Telegram melden.
- Kommunikation: Bridge.call() auf der Linux-Seite ruft Bridge.provide_safe() auf der MCU-Seite auf (da digitalWrite() verwendet wird, um das Relais zu steuern)
- ⚠️ Reserviert: /dev/ttyHS1 (Linux) und Serial1 (MCU) werden vom Arduino Router verwendet – öffnen Sie sie niemals direkt
Kurz gesagt: MPU fragt Sensor ab → MCU liest Pin, schaltet Relais (LED-Streifen) und meldet an Monitor.
MCU-Skizze – automatische Beleuchtung mit Bridge:
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-automated-light-control-with-motion-sensor-and-led-strip
*/
#include "Arduino_RouterBridge.h"
#define MOTION_SENSOR_PIN 7
#define RELAY_PIN 9
int motion_state = LOW;
int prev_motion_state = LOW;
void check_motion() {
prev_motion_state = motion_state;
motion_state = digitalRead(MOTION_SENSOR_PIN);
if (prev_motion_state == LOW && motion_state == HIGH) {
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
Monitor.println("Motion detected! LED strip ON");
} else if (prev_motion_state == HIGH && motion_state == LOW) {
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
Monitor.println("Motion stopped! LED strip OFF");
} else {
Monitor.println(motion_state == HIGH ? "Motion: ACTIVE | LED strip: ON" : "Motion: none | LED strip: OFF");
}
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
pinMode(MOTION_SENSOR_PIN, INPUT);
pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
Bridge.provide_safe("check_motion", check_motion);
Monitor.println("Automated Lighting Bridge ready");
}
void loop() {}
Python-Skript (Arduino App Lab) – Bewegungsstatus alle 0,5 Sekunden abfragen:
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-automated-light-control-with-motion-sensor-and-led-strip
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
Bridge.call("check_motion")
time.sleep(0.5)
App.run(user_loop=loop)
- Hinweis: Stellen Sie sicher, dass Bridge.begin() in der MCU-Skizze aufgerufen wird und die Skizze hochgeladen ist, bevor Sie das Python-Skript auf der Linux-Seite ausführen.
- ⚠️ Warnung: Öffnen Sie niemals direkt /dev/ttyHS1 (unter Linux) oder verwenden Sie Serial1 (auf MCU) in Ihrem Code – diese sind vom Arduino Router reserviert und der Zugriff darauf zerstört die Bridge.
Schnellschritte
- Laden Sie die MCU-Skizze hoch: Öffnen Sie Arduino App Lab, erstellen Sie eine neue App, fügen Sie die Bridge MCU-Skizze in sketch/sketch.ino ein, installieren Sie die Arduino_RouterBridge Bibliothek und klicken Sie auf Run (Ausführen).
- Fügen Sie das Python-Skript hinzu: Fügen Sie den Python-Code oben auf der Registerkarte Python derselben App ein.
- Führen Sie die App aus: Klicken Sie auf Run (Ausführen) – Python fragt die Bewegung alle 0,5 Sekunden ab; MCU schaltet den LED-Streifen.
- Überprüfen Sie die Konsole: Öffnen Sie die Registerkarte Console (Konsole) → Registerkarte MCU Monitor und gehen Sie vor dem Sensor vorbei.
App Lab-Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
Automated Lighting Bridge ready
Motion detected! LED strip ON
Motion stopped! LED strip OFF
Motion detected! LED strip ON
Motion stopped! LED strip OFF
Telegram-Integration
Überwachen Sie den Status der automatischen Beleuchtung remote über Telegram.
Wenn Sie noch keinen Telegram-Bot haben, lesen Sie Wie man einen Telegram-Bot erstellt, um Ihr Bot-Token zu erhalten, bevor Sie fortfahren.
MCU-Skizze: Behalten Sie die gleiche MCU-Skizze aus dem vorherigen Bridge-Abschnitt – keine Änderungen erforderlich. Stellen Sie sicher, dass sie bereits hochgeladen und auf dem STM32 ausgeführt wird, bevor Sie fortfahren.
Python-Skript (Arduino App Lab) – Telegram-Bot für automatische Beleuchtung:
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-automated-light-control-with-motion-sensor-and-led-strip
*/
from arduino.app_utils import *
import requests
import time
BOT_TOKEN = "YOUR_BOT_TOKEN"
API_URL = f"https://api.telegram.org/bot{BOT_TOKEN}"
last_update_id = 0
def send_message(chat_id, text):
requests.post(f"{API_URL}/sendMessage", json={"chat_id": chat_id, "text": text})
def get_updates():
global last_update_id
resp = requests.get(f"{API_URL}/getUpdates", params={"offset": last_update_id + 1, "timeout": 5})
return resp.json().get("result", [])
def loop():
global last_update_id
updates = get_updates()
for update in updates:
last_update_id = update["update_id"]
msg = update.get("message", {})
chat_id = msg.get("chat", {}).get("id")
text = msg.get("text", "").strip()
if text == "/status":
status = Bridge.call("check_motion")
send_message(chat_id, status if status else "No motion state change since last check.")
else:
send_message(chat_id, "Commands:\n/status — check motion state and update LED strip")
time.sleep(0.5)
App.run(user_loop=loop)
- Hinweis: Ersetzen Sie YOUR_BOT_TOKEN durch das Token, das Sie von @BotFather auf Telegram erhalten haben.
- Senden Sie /status, um den Bewegungssensor manuell zu überprüfen und den LED-Streifen zu aktualisieren.
Schnellschritte
- Laden Sie die MCU-Skizze hoch: Verwenden Sie die Bridge MCU-Skizze aus dem vorherigen Abschnitt (laden Sie sie zuerst hoch, falls nicht bereits geschehen).
- Fügen Sie das Telegram-Skript ein: Kopieren Sie den Python-Code oben auf die Registerkarte Python Ihrer App in Arduino App Lab.
- Legen Sie Ihr Token fest: Ersetzen Sie YOUR_BOT_TOKEN im Skript durch Ihren tatsächlichen Bot-Token.
- Führen Sie die App aus: Klicken Sie auf Run (Ausführen) – der Bot beginnt, auf Telegram-Nachrichten zu warten.
- Testen Sie es: Senden Sie /status – der Bot antwortet mit dem Bewegungsstatus und LED-Streifenstatus.
App Lab Python-Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 12:00:01] Telegram: /status
[2026-04-29 12:00:01] Motion: none | LED strip: OFF
[2026-04-29 12:01:30] Telegram: /status
[2026-04-29 12:01:30] Motion detected! LED strip ON
Telegram
12:45
Welcome to Telegram!
ArduinoBot
10:19
Chatting with Arduino...
BotFather
Yesterday
Your bot has been created.
ArduinoBot
bot
OpenClaw-Integration
Sie können den OpenClaw an dieses Lernprogramm anpassen, indem Sie auf die Anleitung auf der Seite Arduino Uno Q - OpenClaw verweisen.
Ideen für Anwendung/Projekte
- Flurnachtlicht: Beleuchten Sie automatisch den Flur, wenn jemand nachts hindurchgeht
- Treppenbeleuchtung: Erhellen Sie die Treppen, wenn sich jemand nähert, um Sicherheit zu bieten
- Unter-Bett-Licht: Erzeugen Sie einen dramatischen Effekt, der sich einschaltet, wenn Sie aus dem Bett aufstehen
- Schrankbeleuchtung: Schalten Sie den LED-Streifen in einem Schrank ein, wenn Sie ihn öffnen und sich jemand in der Nähe befindet
- Gartenweg-Beleuchtung: Beleuchten Sie Gartenwege, wenn nachts eine Bewegung erkannt wird
Fordern Sie sich selbst heraus
- Einfach: Passen Sie das Zeitverzögerungspotentiometer des Relais an, um das Licht länger nach dem Stoppen der Bewegung zu halten
- Mittel: Kombinieren Sie mit einem LDR – aktivieren Sie den LED-Streifen nur, wenn es dunkel IST UND eine Bewegung erkannt wird
- Fortgeschritten: Senden Sie eine automatische Telegram-Benachrichtigung, wenn sich der LED-Streifen einschaltet