Arduino-Challenge: Intelligente Haustür

Abb. 1: Heimautomation mit Arduino

Autor:	Prof. Dr.-Ing. Schneider
Projekt:	Die intelligente Haustür
Termin:	06.10.2026

Du wohnst in einem modernen Smart Home. Deine Haustür soll nicht nur geöffnet und geschlossen werden können, sondern auch mitdenken.

• Wenn jemand nachts vor der Haustür steht, soll das Haus reagieren.
• Gleichzeitig soll nicht bei jeder Bewegung sofort der Alarm ausgelöst werden.

Du bist Teil eines Teams, das diese intelligente Haustür entwickelt. Der Kunde stellt folgende Anforderungen:

„Ich möchte, dass mein Haus erkennt, wenn jemand vor der Tür steht. Nachts soll automatisch das Außenlicht eingeschaltet werden. Wenn die Alarmanlage aktiviert ist, soll eine unbefugte Bewegung einen Alarm auslösen.“

Eure Aufgabe ist es, diese Anforderungen mit einem Arduino umzusetzen.

🎯 Ziel

Entwickelt eine intelligente Haustür, die abhängig von der Situation unterschiedlich reagiert.

Am Ende soll euer System mindestens folgende Funktionen besitzen:

1. Bewegung erkennen
2. Tag und Nacht unterscheiden
3. Bei Dunkelheit automatisch ein Licht einschalten
4. Die Alarmanlage mit einem Taster aktivieren/deaktivieren
5. Bei aktivierter Alarmanlage und erkannter Bewegung einen Alarm auslösen
6. Den Zustand des Systems über LEDs anzeigen

Das Smart Home soll also unterscheiden können:

Situation	Reaktion
Tag + keine Bewegung	nichts
Tag + Bewegung	nichts
Nacht + Bewegung	Licht an
Alarmanlage aktiv + Bewegung	Alarm
Alarmanlage inaktiv + Bewegung	kein Alarm

🔧 Materialien

• Arduino Uno R3
• Steckbrett
• LDR
• Taster
• Widerstände
• LEDs
  • 🟢 grün = Alarmanlage aus
  • 🔴 rot = Alarmanlage aktiv / Alarm
  • 🟡/weiß = Außenbeleuchtung
• PIR-Sensor
• Piezo-Summer
• Kabel
• Optional:
  • Potentiometer
  • weitere LEDs
  • zweiter Taster

📋 Aufgaben

Teil 1 – Die Haustür bekommt einen Bewegungsmelder

Schließt den PIR-Sensor an den Arduino an.

• Aufgabe: Wenn eine Bewegung erkannt wird, soll eine LED leuchten.
• Testet euer System.
• Frage: Was passiert, wenn jemand vor der Haustür vorbeiläuft?

Teil 2 – Tag oder Nacht?

1. Schließt den LDR an.
2. Lest den Messwert aus und untersucht: Welcher Messwert entspricht „hell“ und welcher „dunkel“?
3. Legt anschließend einen geeigneten Grenzwert fest.

Teil 3 – Automatisches Außenlicht

Jetzt wird das System intelligent.

• Wenn es dunkel ist UND eine Bewegung erkannt wird, soll das Außenlicht eingeschaltet werden.
• Bei Helligkeit oder ohne Bewegung bleibt das Licht aus.

Teil 4 – Alarmanlage

Jetzt bekommt die Haustür einen Alarmmodus. Der Taster soll die Alarmanlage aktivieren bzw. deaktivieren.

Eine LED zeigt den Zustand:

• 🟢 Alarmanlage aus
• 🔴 Alarmanlage aktiv

Testet: Kann die Alarmanlage mit dem Taster ein- und ausgeschaltet werden?

Teil 5 – Einbrecher erkannt!

Jetzt werden alle Komponenten miteinander verbunden.

• Die Alarmanlage soll nur dann reagieren, wenn sie aktiviert ist.
• Alarmanlage aktiv und Bewegung erkannt → Buzzer einschalten

🚀 Finale: Testet eure Haustür

Eine andere Gruppe übernimmt die Rolle des Einbrechers.

Sie soll verschiedene Situationen testen:

#	Beschreibung	Test - Was passiert?
1	☀️ Tag + Bewegung
2	🌙 Nacht + Bewegung
3	🌙 Nacht + Alarmanlage aktiv + Bewegung
4	🌙 Nacht + Alarmanlage deaktiviert + Bewegung

Frage: Kann euer System alle vier Situationen richtig unterscheiden?

⭐ Bonusaufgabe: Anforderungsänderungen

Der Kunde ändert die Anforderungen.

1. Änderung des Kundenwunsches: "Das Außenlicht soll nicht sofort wieder ausgehen. Wenn eine Person erkannt wurde, soll es noch 10 Sekunden eingeschaltet bleiben.“
2. Dabei darf das Licht nicht einfach 10 Sekunden blockieren.
3. „Wenn die Alarmanlage aktiviert wird, soll zunächst eine 5-Sekunden-Countdown-Phase beginnen. Erst danach ist das Haus scharf.“

Anzeige beispielsweise:

Alarmanlage wird aktiviert
5...
4...
3...
2...
1...
SCHARF!

Tipp: Nutzt eine Zustandsmaschine:

AUS → AKTIVIERUNG → SCHARF → ALARM

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