人体存在传感器建议采用边沿触发还是电平触发？

19 2025-07-17 10:31

对于人体存在传感器（如热释电红外、毫米波雷达、FP1等），建议优先采用“电平触发”，而不是边沿触发，理由如下：

✅ 为什么选电平触发？

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特性	人体存在传感器	推荐理由
信号持续时间	有人时持续输出高电平，无人后延时恢复低电平	电平触发能直接反映“是否有人”这一状态，而不是“是否刚进入”


抗抖动需求低	传感器输出已滤波，信号稳定	不需要像按键那样防抖动，边沿触发反而可能漏报或误报


逻辑简单	高电平=有人，低电平=无人	电平触发可直接用于控制灯、空调、报警器等持续动作


中断响应	电平触发可配合中断唤醒MCU	适合低功耗设备，如电池供电的人体感应灯

⚠️ 边沿触发的局限性

只能捕捉“进入瞬间”，无法判断“是否还在”。
如果人静止不动，传感器可能保持高电平但无新边沿，导致系统误判为无人。
若用于触发报警或计数，边沿触发可能导致重复触发或遗漏

✅ 典型应用场景对比

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场景	推荐触发方式	原因
人来灯亮，人走灯灭	电平触发	需要持续状态判断
有人进门就拍照一次	边沿触发（上升沿）	只关心“进入”这一瞬间
检测入侵并持续报警	电平触发	有人就报警，直到离开

✅ 结论

人体存在传感器建议采用“电平触发”，因为它直接对应“是否有人”的持续状态，逻辑清晰、响应稳定，适合绝大多数智能照明、安防、节能场景。
边沿触发仅适用于只需要“首次进入”信号的特殊场合，如单次计数或触发拍照。

采用中断还是轮询？

对于人体存在传感器，**“中断”还是“轮询”**的核心取舍在于：功耗、实时性、代码复杂度。

✅ 优先推荐：中断（电平触发）

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维度	评价
功耗	MCU 可进入睡眠，仅在电平变化时被唤醒，适合电池供电
实时性	人来/人走瞬间即可响应，延迟 < 1 ms
代码简洁	主循环无需反复 `digitalRead()`，逻辑解耦
典型写法	`attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIN), isr, CHANGE);`

⚠️ 轮询的适用场景

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场景	说明
非低功耗产品	如常供电的插座、网关，功耗不敏感，可 10~50 ms 轮询一次
多传感器并发	若需同时轮询多个传感器，用 `millis()` 定时轮询更直观
Arduino UNO/Nano 等中断引脚有限	若传感器接在非中断脚，只能轮询

✅ 低功耗设计示例（中断）

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volatile bool humanPresent = false;

void setup() {
  pinMode(PIR_PIN, INPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PIR_PIN), pirISR, CHANGE);
  sleepNow();  // 进入睡眠，等待中断唤醒
}

void pirISR() {
  humanPresent = digitalRead(PIR_PIN);  // 高=有人，低=无人
}

void loop() {
  if (humanPresent) {
    turnOnLight();
  } else {
    turnOffLight();
    sleepNow();  // 再次睡眠
  }
}

✅ 一句话结论

电池供电 / 对实时性有要求 → 中断（电平触发 CHANGE）
市电供电 / 中断引脚已用完 → 轮询（50 ms 周期即可）

在上面代码基础上增加省电模式

下面在“即时亮 / 灭 WS2811”的代码基础上，加入 ESP8266 Deep-sleep 省电逻辑：

有人 → 立即唤醒，点亮灯带
无人 1 秒后 → MCU 进入 Deep-sleep（约 20 µA）
传感器 OUT → RST（D0） 用于唤醒
灯带、传感器 共 5 V 供电（Deep-sleep 时灯带掉电，功耗仅传感器待机）

1️⃣ 硬件改动

| 传感器 OUT | → | NodeMCU RST（=D0 / GPIO16） |
| 传感器 VCC | → | VIN（5 V） |
| 传感器 GND | → | GND |
| WS2811 DIN | → | D2（GPIO4） |
| WS2811 5 V | → | VIN |
| WS2811 GND | → | GND |

RST 脚必须 直接连传感器 OUT；高电平唤醒后，RST 被拉高→重新启动 → 重新执行 setup()。

2️⃣ 代码（Deep-sleep 版）

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#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define SENSOR_PIN   5      // D1，仅用于第一次上电检测
#define LED_PIN      4      // D2
#define NUM_LEDS     16
#define SLEEP_MS     1000UL // 无人 1 s 后睡觉

Adafruit_NeoPixel strip(NUM_LEDS, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  // 上电即检查传感器
  pinMode(SENSOR_PIN, INPUT);
  bool humanNow = digitalRead(SENSOR_PIN) == HIGH;

  strip.begin();
  strip.show();

  if (humanNow) {
    // 有人：全亮中等白
    for (uint8_t i = 0; i < NUM_LEDS; i++)
      strip.setPixelColor(i, strip.Color(128, 128, 128));
    strip.show();

    // 轮询 50 ms，直到人离开
    while (digitalRead(SENSOR_PIN) == HIGH) {
      delay(50);
    }
  }

  // 无人：准备 Deep-sleep
  strip.clear();
  strip.show();
  ESP.deepSleep(SLEEP_MS * 1000);   // 单位微秒
}

void loop() {
  // Deep-sleep 唤醒后重新执行 setup()，loop() 永远不会到
}

3️⃣ 运行流程

上电/唤醒 → setup() 立即运行
若传感器为高：亮灯 → 轮询等待人离开 → 熄灭 → 睡觉
若传感器为低：直接熄灭 → 睡觉
Deep-sleep 期间仅传感器耗电（μA 级），灯带全灭

4️⃣ 注意事项

RST 引脚只能 高电平唤醒，传感器输出极性务必为高电平有效。
需要 每 1 s 唤醒一次检查，若想更长周期，把 SLEEP_MS 改大即可。
若传感器 自带延时（如 LD2410 可设 15 s 输出保持），把 SLEEP_MS 设成 ≥ 传感器延时 即可避免频繁唤醒。

为什么代码全写在setup里而不是loop里？

把主逻辑全部放进 setup() 而几乎不用 loop()，是 ESP8266 Deep-sleep 模式下的标准写法：

Deep-sleep 的本质
调用 ESP.deepSleep() 后，整个芯片（除 RTC 外）断电；
定时到期 或 RST 引脚电平变化 → 芯片复位 → 重新从 setup() 开始执行。
因此 loop() 永远不会被走到。
“每醒来一次就是一次新的程序”
把需要做的事（检测传感器、点亮/熄灭灯带）全部在 setup() 里完成，然后立即再次进入 Deep-sleep —— 这就相当于 事件驱动的单次任务，省掉了 loop() 持续运行的功耗。
对比常规永驻内存方式
• 普通模式：loop() 持续轮询，MCU 一直跑，功耗 mA 级。
• Deep-sleep：setup() 只做一次任务 → 睡觉 → 醒来再跑一次，平均功耗降到 μA 级。
代码结构最小化
在 Deep-sleep 场景里，setup() 就是“主函数”；
loop() 反而成了永远到不了的“死代码”，干脆留空。

因此，把逻辑全部放在 setup() 不是偷懒，而是 Deep-sleep 省电模型的正确姿势。

上面程序#define SENSOR_PIN 5 是不是应该改成NodeMCU RST（=D0 / GPIO16）

不是的。
SENSOR_PIN 仍然应该接 D1（GPIO 5），而不是 RST（GPIO 16 / D0）。

原因：

ESP8266 的 RST 引脚只能作为“唤醒源”，不能作为普通 GPIO 去 digitalRead()。
如果把它定义成 SENSOR_PIN，digitalRead() 会始终读到 低电平，导致程序逻辑错误。
正确做法是：
– 传感器 OUT → NodeMCU RST（D0） 负责“把芯片从 Deep-sleep 里拉醒”；
– 传感器 OUT → 另外再飞一根线到 D1（GPIO 5） 供程序 digitalRead() 判断“当前有没有人”。
如果你的传感器只有一根 OUT 线，就把 OUT 同时接到 RST 和 D1（两根线并在一起），或者干脆用 GPIO 16（D0） 做传感器输入，但这样就不能再用 RST 唤醒了（GPIO16 不能唤醒）。
因此最保险的接法仍是 OUT→RST + OUT→D1。

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