הוסף חיישן אינפרא אדום לפטל פי גפיו

כפי שכולנו יודעים Raspberry Pi היא פלטפורמת פיתוח נפלאה המבוססת על מעבד ARM. עם כוחו החישובי הגבוה הוא יכול לחולל פלאים בידי חובבי אלקטרוניקה או סטודנטים. כל זה יכול להיות אפשרי רק אם נדע לגרום לו לקיים אינטראקציה עם העולם האמיתי. ישנם חיישנים רבים אשר יכולים לזהות פרמטרים מסוימים מהעולם בזמן אמת ולהעבירם לעולם דיגיטלי. כיסינו הרבה פרויקטים של פטל פי עם חיישנים רבים. פטל פי הוא גם ברכה לפרויקטים של IoT, מכיוון שהוא מחשב בגודל כיס עם Wi-Fi מובנה, בעל יכולות של מיקרו-בקר.

במדריך זה נלמד כיצד אנו יכולים לממשק חיישן IR עם פטל פטל. בדרך כלל משתמשים בחיישנים אלה ברובוטים קטנים כמו רובוט עוקב קווים, Edge הימנעות מרובוט וכו '. במילים פשוטות, הוא יכול לזהות נוכחות של אובייקטים לפניו וגם להבדיל בין צבע לבן לשחור. נשמע מגניב נכון?

אז בואו ללמוד כיצד לממשק את החיישן הזה עם פטל פטל. בפרויקט זה, כשאין אובייקט מול חיישן ה- IR אז הנורית האדומה נותרת דולקת וברגע שאנחנו שמים משהו מול חיישן ה- IR אז הנורית האדומה נכבית והנורית הירוקה נדלקת. מעגל זה יכול לשמש גם כמעגל אזעקת אבטחה.

חומר נדרש:

1. פטל פי 3 (כל דגם)
2. מודול חיישן IR
3. נורות LED ירוקות ואדומות
4. קרש לחם
5. חוטי חיבור

מודול חיישן IR:

חיישני IR (חיישן אינפרא אדום) הם מודולים המזהים נוכחות של אובייקטים לפניהם. אם האובייקט קיים הוא נותן 3.3V כפלט ואם הוא לא קיים הוא נותן 0 וולט. הדבר מתאפשר באמצעות זוג זוגי IR (משדר ומקלט), המשדר (IR LED) יפיק קרן IR שתשתקף אם יש אובייקט לפניו. קרן ה- IR הזו תתקבל בחזרה על ידי המקלט (פוטודיודה) והפלט יופעל גבוה לאחר הגברה באמצעות קישור מגבר LM358. תוכל ללמוד עוד על מעגל מודול חיישן IR כאן.

חיישן ה- IR המשמש בפרויקט זה מוצג לעיל. כמו כל חיישני IR יש לו שלושה פינים שהם 5V, Gnd ו- Out בהתאמה. המודול מופעל באמצעות סיכה 5V של Raspberry Pi והסיכה החוצה מחוברת ל- GPIO14 של Raspberry Pi. בעזרת הפוטנציומטר על גבי המודול ניתן לכוונן את טווח חיישן ה- IR.

תרשים מעגל והסבר:

תרשים המעגל לחיבור Raspberry Pi עם חיישן IR מוצג להלן. כפי שניתן לראות תרשים המעגל פשוט מאוד. הפעלנו ישירות את מודול ה- IR מ- 5V ומסיכת הקרקע של Raspberry Pi. סיכת הפלט של מודול ה- IR מחוברת ל- GPIO14. השתמשנו גם בשני נוריות LED (ירוק ואדום) כדי לציין את מצב האובייקט. שני נוריות LED אלה מחוברות ל- GPIO3 ו- GPIO2 בהתאמה.

מכיוון שסיכות ה- GPIO של Raspberry Pi הן 3.3V, נגד הגבלת זרם אינו חובה. עם זאת, אם תרצה, ניתן להוסיף נגד בעל ערך 470 אוהם בין סיכת הקרקע של נוריות הנורות ל- Raspberry Pi. המעגל כולו מופעל על ידי מטען נייד 5V דרך יציאת המיקרו USB של ה- Raspberry pi.

הערה: בעת חיבור חיישן כלשהו, ​​וודא שאדמת החיישן מחוברת לקרקע של ה- MCU או ה- MPU (כאן Raspberry Pi). רק אז הם יוכלו לתקשר.

תכנות פטל פי שלך:

כאן אנו משתמשים בשפת תכנות Python לתכנות RPi. ישנן דרכים רבות לתכנת את ה- Raspberry Pi שלך. במדריך זה אנו משתמשים ב- Python 3 IDE, מכיוון שהוא הנפוץ ביותר. תוכנית פייתון מלאה ניתנת בסוף מדריך זה. למידע נוסף על תכנות והפעל קוד ב- Raspberry Pi כאן.

נדבר על כמה פקודות בהן נשתמש בתוכנית PYHTON,

אנו הולכים לייבא קובץ GPIO מהספרייה, הפונקציה הבאה מאפשרת לנו לתכנת סיכות GPIO של PI. אנו גם משנים את השם "GPIO" ל- "IO", ולכן בתוכנית בכל פעם שברצוננו להתייחס לסיכות GPIO נשתמש במילה 'IO'.

ייבא את RPi.GPIO כ- IO

לפעמים, כאשר סיכות ה- GPIO, בהן אנו מנסים להשתמש, עשויות לבצע פונקציות אחרות. במקרה כזה נקבל אזהרות בזמן ביצוע התוכנית. הפקודה למטה אומרת ל- PI להתעלם מהאזהרות ולהמשיך בתוכנית.

IO.setwarnings (שקר)

אנו יכולים להפנות את סיכות ה- GPIO של PI, על ידי מספר סיכה על הלוח או על ידי מספר הפונקציה שלהן. כמו 'PIN 29' על הלוח הוא 'GPIO5'. אז אנו אומרים כאן או שנציג את הסיכה כאן על ידי '29' או '5'.

IO.setmode (IO.BCM)

אנו מגדירים 3 פינים כסיכות קלט / פלט. שני סיכות הפלט ישלטו על ה- LED וסיכת הקלט תקרא אות מחיישן ה- IR.

IO.setup (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> נורית LED כפלט IO.setup (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> LED ירוק כפלט IO.setup (14, IO.IN) #GPIO 14 -> חיישן IR כקלט

כעת עלינו לכבות את ה- LED הירוק ולהדליק את ה- LED האדום כאשר האובייקט רחוק. ניתן לעשות זאת על ידי בדיקת סיכה GPIO14.

if (IO.input (14) == True): #object is far away IO. output (2, True) # Red led ON IO. output (3, False) # ירוק הוביל OFF

באופן דומה עלינו להדליק את הנורית הירוקה ולכבות את הנורית האדומה כאשר האובייקט קרוב.

if (IO.input (14) == False): #object is near IO. output (3, True) # Green led ON IO. output (2, False) # Red led OFF

הפקודה למטה משמשת לולאה לנצח, עם פקודה זו ההצהרות בתוך לולאה זו יבוצעו ברציפות.

בעוד 1:

עובד:

לאחר שיצרת את קוד הפיתון שלך, בצע אותו באמצעות פקודת ההפעלה. אם התוכנית מבוצעת ללא שגיאות, עליך לקבל את המסך הבא.

אתה אמור לראות גם את נורית הצבע האדום הולכת גבוה כאשר אין אובייקט מול החיישן כמוצג להלן.

כעת, קירב משהו למוליך ה- IR וכדאי לשים לב לכך שהנורית האדומה מכבה והירוק נדלק. עבודה מלאה ניתן למצוא בסרטון המופיע להלן.

מקווה שהבנתם את הפרויקט והצלחתם לבנות איתו משהו שימושי. אם שאלות כלשהן מפרסמות את השאלות בסעיף ההערות למטה או בפורום.