Додайте інфрачервоний датчик до малини pi gpio

Як ми всі знаємо, Raspberry Pi - чудова розвиваюча платформа, заснована на мікропроцесорі ARM. Завдяки своїй високій обчислювальній потужності він може творити чудеса в руках любителів електроніки або студентів. Все це може бути можливим лише за умови, що ми знаємо, як змусити його взаємодіяти з реальним світом. Є багато датчиків, які можуть виявляти певні параметри зі світу реального часу та переносити їх у цифровий світ. Ми охопили багато проектів Raspberry Pi багатьма датчиками. Raspberry Pi також є благом для проектів IoT, оскільки це кишеньковий комп'ютер із вбудованим Wi-Fi, що має можливості мікроконтролера.

У цьому підручнику ми дізнаємося, як ми можемо взаємодіяти з ІЧ-датчиком з Raspberry pi. Ці датчики найчастіше використовують у невеликих роботах, таких як робот-послідовник ліній, робот, що уникає роботи Edge тощо. Простіше кажучи, він може виявляти присутність предметів перед собою, а також розрізняти білий та чорний кольори. Звучить круто, правда?

Тож давайте дізнаємося, як взаємодіяти цей датчик з Raspberry Pi. У цьому проекті, коли перед ІЧ-датчиком немає об’єкта, тоді червоний світлодіод залишається включеним, і як тільки ми ставимо щось перед ІЧ-датчиком, червоний світлодіод вимикається, а зелений світлодіод включається. Ця схема може також служити ланцюгом охоронної сигналізації.

Необхідний матеріал:

Raspberry Pi 3 (будь-яка модель)
Модуль ІЧ-датчика
Зелений та червоний світлодіодні ліхтарі
Макет
Підключення проводів

Модуль ІЧ-датчика:

ІЧ-датчики (інфрачервоний датчик) - це модулі, які виявляють присутність предметів перед собою. Якщо об'єкт присутній, він видає 3,3 В як вихід, а якщо його немає, він видає 0 вольт. Це стає можливим завдяки використанню пари ІЧ-пари (передавача та приймача), передавач (ІЧ-світлодіод) випромінює ІЧ-промінь, який відображатиметься, якщо перед ним присутній об'єкт. Цей ІЧ-промінь буде прийнятий назад приймачем (Фотодіод), а вихідний сигнал буде посилений після посилення за допомогою операційного підсилювача LM358. Ви можете дізнатись більше про схему модуля ІЧ-датчика тут.

ІЧ-датчик, що використовується в цьому проекті, показаний вище. Як і всі інфрачервоні датчики, він має три висновки, відповідно 5 В, Gnd та Out. Модуль живиться від 5-контактного контакту від Raspberry Pi, а вихідний контакт підключений до GPIO14 Raspberry Pi. Потенціометр зверху модуля можна використовувати для регулювання діапазону ІЧ-датчика.

Електрична схема та пояснення:

Схема підключення Raspberry Pi з ІЧ-датчиком наведена нижче. Як бачите, принципова схема дуже проста. Ми безпосередньо живимо ІЧ-модуль від 5 В і заземлення Pin Raspberry Pi. Вихідний штифт ІЧ-модуля підключений до GPIO14. Ми також використовували два світлодіоди (зелений та червоний) для позначення стану об’єкта. Ці два світлодіоди підключені до GPIO3 та GPIO2 відповідно.

Оскільки виводи GPIO Raspberry Pi складають 3,3 В, резистор, що обмежує струм, не є обов’язковим. Однак при бажанні між заземлювальним штифтом світлодіодів і Raspberry Pi може бути доданий резистор із значенням 470 Ом. Вся схема живиться від мобільного зарядного пристрою на 5 В через порт micro-USB Raspberry pi.

Примітка: Підключаючи будь-який датчик, переконайтеся, що заземлення датчика підключено до заземлення MCU або MPU (тут Raspberry Pi). Тільки тоді вони зможуть спілкуватися.

Програмування вашого Raspberry Pi:

Тут ми використовуємо мову програмування Python для програмування RPi. Існує багато способів програмування вашого Raspberry Pi. У цьому посібнику ми використовуємо IDE Python 3, оскільки він є найбільш часто використовуваним. Повна програма Python наводиться в кінці цього посібника. Дізнайтеся більше про програму та запуск коду в Raspberry Pi тут.

Ми поговоримо про декілька команд, які ми будемо використовувати в програмі PYHTON,

Ми збираємось імпортувати файл GPIO з бібліотеки, функція нижче дозволяє програмувати GPIO штифти PI. Ми також перейменовуємо “GPIO” на “IO”, тому в програмі, коли ми хочемо посилатися на шпильки GPIO, ми будемо використовувати слово “IO”.

імпортувати RPi.GPIO як IO

Іноді, коли шпильки GPIO, які ми намагаємось використовувати, можуть виконувати деякі інші функції. У такому випадку ми отримаємо попередження під час виконання програми. Команда нижче вказує PI ігнорувати попередження та продовжувати роботу з програмою.

IO.setwarnings (False)

Ми можемо вказати шпильки GPIO PI або за номером контакту на борту, або за номером їх функції. Як і "PIN 29" на платі, це "GPIO5". Отже, ми говоримо тут, або ми будемо представляти шпильку тут як «29» або «5».

IO.setmode (IO.BCM)

Ми встановлюємо 3 висновки як вхідні / вихідні висновки. Два вихідних штифта будуть керувати світлодіодом, а вхідний штифт буде зчитувати сигнал від ІЧ-датчика.

IO.setup (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> Червоний світлодіод як вихід IO.setup (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> Зелений світлодіод як вихід IO.setup (14, IO.IN) #GPIO 14 -> ІЧ-датчик як вхід

Тепер ми повинні вимкнути зелений світлодіод і увімкнути червоний світлодіод, коли об’єкт далеко. Це можна зробити, перевіривши штифт GPIO14.

if (IO.input (14) == True): # об'єкт знаходиться далеко IO.output (2, True) # Червоний світлодіод ON ON / Output (3, False) # Зелений світлодіод OFF

Подібним чином ми повинні увімкнути зелений світлодіод і вимкнути червоний світлодіод, коли об’єкт знаходиться поруч.

if (IO.input (14) == False): # об'єкт знаходиться поблизу IO.output (3, True) # Зелений світлодіодний індикатор IO.output (2, False) # Червоний світлодіод OFF

Команда нижче використовується як назавжди цикл, за допомогою цієї команди оператори всередині цього циклу будуть виконуватися постійно.

Поки 1:

Робоча:

Після створення коду python виконайте його за допомогою команди run. Якщо програма виконується без помилок, ви повинні отримати наступний екран.

Ви також повинні побачити, як світлодіод червоного кольору світиться високо, коли перед датчиком немає об’єкта, як показано нижче.

Тепер піднесіть щось близько до ІЧ-індикатора, і ви помітите, як червоний світлодіод вимикається, а зелений вмикається. Завершити роботу можна на відео, поданому нижче.

Сподіваюся, ви зрозуміли проект і змогли створити з ним щось корисне. Якщо є якісь запити, розміщуйте їх у розділі коментарів нижче або на форумі.