有些地方对安保等级的要求比较高，需要减少人员的接触。受此启发，做了一个可以减轻相关人员工作量的入侵防御系统。

这个项目的名称为入侵防御系统，功能是用来检测房屋四周是否有人靠近。如果有人靠近，系统会发出警报声，并点亮红色警报灯，提示入侵。该入侵系统还具备遥控开关功能，可以在不需要使用的时候关闭。

亮点 

- 入侵警报，防范未然 

- 人次统计，便于分析 

- 遥控开关，使用便捷

使用到的软件

Mind+

解决方案 

入侵探测用到的是红外热释电运动传感器，可以在房屋各个方向都装上这个传感器，这样就可以不留死角地检测到所有靠近房屋的人。红外热释电运动传感器能检测运动的人或动物身上发出的红外线，从而判断是否有生物靠近。 

我们的入侵防御系统需要实现以下功能： 

1. 检测各个方向是否有人入侵。

2. 如有人入侵发出警报。 

3. 统计入侵发生的人次。 

4. 系统可以开启和关闭。 

为了便于操作，这里选用了遥控开关来开启或关闭防御入侵系统。同时为了节约成本，我们选择掌控板作为主控，免去了显示屏、蜂鸣器及 LED 灯的配备。  

制作过程

我们需要用到若干个红外热释电运动传感器，放在房屋四周。我手头只有两个，就都用上了，其中一个是 BOSON 的传感器，效果是一样的。

红外接收模块接到 P0。两个红外热释电运动传感器分别接在 P1 和 P2 即可。注意这款扩展板需要反插掌控板！连接好如下所示：  

打开 Mind+ 软件，切换到上传模式。选择左下角的“扩展”，在“主控板”类别下选择“掌控板”。  

选择“通信模块”下的“红外接收模块”。

将“功能模块”下的“多线程”也添加到项目中。

我们首先编写最核心的入侵检测功能。因为有多个红外热释电运动传感器，任何一个检测到入侵都需要发出警报。所以我们用“或”这个条件。当 P1 与 P2 两个任何一个检测到入侵都发出警报，即播放警报音符，点亮红色警报灯。如果没有检测到入侵就把 LED 灯熄灭。我们用子线程来实现入侵检测的功能。

因为要统计入侵的次数，所以需要创建一个数字类型的变量“次数”来统计。另外红外接收模块接收到的信息也需要进行判断，因此也创建一个字符串类型的变量“按钮值”。  

次数统计功能是这样实现的。在子线程开启时先清零，这样统计的就是开启入侵探测器到目前为止入侵的次数，而不是一直累加。然后每当检测到入侵就把“次数”加一，这样就能统计出入侵人次了。 接着编写主程序。 主程序很简单，不停接收红外接收模块收到的值并进行判断。如果按钮 ON 按下，则打开入侵探测器，即启动子线程。如果按钮 OFF 按下则关闭系统。因为系统关闭状态下是不进行检测的，所以需要提醒用户是关掉的，用绿色 LED 来提示用户系统已经关闭。  

为什么要用子线程？因为入侵检测是要不停进行的，在一个循环里。如果直接把循环放在主程序中，那就不能一直处理红外接收模块接收到的信息了。也就是无法关闭探测器。而子线程是相对独立运行的一段程序，不会受到影响。  

找一个合适大小的纸盒，挖几个孔。一个给掌控板屏幕和 LED，一个放红外接收模块，一个放红外热释电运动传感器。

把器材都装进盒子里。这里用充电宝供电。

完成后的造型是这样的：  

红外热释电运动传感器需要放在不同方向，这样能最大限度检测各个方位的入侵。 

总结

1. 入侵检测的基本功能已经实现。但是红外热释电运动传感器无法区分是人还是动物，运动的动物也会触发警报。所以可能还需要辅助人工观察，或者加个摄像头。 

2. 造型方面有改进的空间。这个显示屏应该是放在室内的。后期可以用激光切割设计一个大一点的房间造型，这样呈现效果会好一些。

关于作者

汤和果是台州市新桥中学的一名信息技术教师，同时也是学校的创客空间负责人。有 4 年创客经验，热爱三维建模、影像创作。目前主要方向为 3D 打印、开源硬件，擅长 SketchUP 建模与 Mind+ 图形化编程。

关于台州市新桥中学创客教室

台州市新桥中学创客教室筹建于 2017 年，占地面积 50 平方米，位于行政楼五楼机房隔壁。2018 年完成教室简易装修，采购了 4 台 3D 打印机，组合桌椅，希沃 65 寸一体机，打印机等设备，于 2019 年正式投入使用。目前运营方式以社团活动形式开展，共有 6 名学生参与，活动时间为每周二、三、四中午，内容为图形化编程与开源硬件，后期结合 3D 打印。