- Tarvittava materiaali:
- IR-anturimoduuli:
- Piirikaavio ja selitys:
- Vadelma Pi: n ohjelmointi:
- Työskentely:
Kuten kaikki tiedämme, Raspberry Pi on loistava ARM-mikroprosessoriin perustuva kehitysympäristö. Suurella laskentatehollaan se voi tehdä ihmeitä elektroniikan harrastajien tai opiskelijoiden käsissä. Kaikki tämä voi olla mahdollista vain, jos osaamme saada sen toimimaan reaalimaailman kanssa. On monia antureita, jotka voivat havaita tietyt parametrit reaaliaikaisesta maailmasta ja siirtää ne digitaaliseen maailmaan. Olemme peittäneet paljon Raspberry Pi -projekteja monilla antureilla. Vadelma Pi on myös siunaus IoT-projekteille, koska se on taskukokoinen tietokone, jossa on sisäänrakennettu Wi-Fi ja jolla on mikro-ohjaimen ominaisuudet.
Tässä opetusohjelmassa opitaan, miten voimme yhdistää IR-anturin Raspberry pi: n kanssa. Näitä antureita käytetään yleisimmin pienissä robotteissa, kuten linjaseuraajarobotissa, reunaa välttävissä reunoissa jne. Yksinkertaisesti sanottuna, se voi havaita esineiden läsnäolon ennen sitä ja erottaa myös valkoisen ja mustan värin. Kuulostaa hyvältä?
Joten opitaan, miten tämä anturi liitetään Raspberry Pi: hen. Tässä projektissa, kun infrapunatunnistimen edessä ei ole mitään esinettä, punainen LED pysyy päällä ja heti kun laitamme jotain infrapunatunnistimen eteen, punainen LED sammuu ja vihreä LED syttyy. Tämä piiri voi toimia myös turvahälytyspiirinä.
Tarvittava materiaali:
- Vadelma Pi 3 (mikä tahansa malli)
- IR-anturimoduuli
- Vihreät ja punaiset LED-valot
- Leipälauta
- Johtojen liittäminen
IR-anturimoduuli:
IR-anturit (infrapuna-anturi) ovat moduuleja, jotka havaitsevat esineiden läsnäolon niiden edessä. Jos esine on läsnä, anna lähtö 3,3 V ja jos sitä ei ole, se antaa 0 voltin. Tämä on mahdollista käyttämällä paria IR-paria (lähetin ja vastaanotin), lähetin (IR LED) lähettää IR-säteen, joka heijastuu, jos sen edessä on esine. Vastaanotin (fotodiodi) ottaa tämän IR-säteen takaisin ja ulostulo tehdään korkeaksi sen jälkeen, kun se on vahvistettu op-amp-linkillä LM358. Saat lisätietoja IR-anturimoduulipiiristä täältä.
Tässä projektissa käytetty IR-anturi on esitetty yllä. Kuten kaikilla IR-antureilla, siinä on kolme nastaa, jotka ovat 5 V, Gnd ja Out. Moduuli saa virtaa Raspberry Pi: n 5 V: n nastasta ja ulostulo on kytketty Raspberry Pi: n GPIO14: een. Moduulin päällä olevaa potentiometriä voidaan käyttää IR-anturin alueen säätämiseen.
Piirikaavio ja selitys:
Piirikaavion yhdistää vadelma Pi IR-anturi on esitetty alla. Kuten näette, piirikaavio on hyvin yksinkertainen. IR-moduuli on syötetty suoraan Raspberry Pi: n 5 V: n ja maadoitetusta pinosta. IR-moduulin lähtötappi on kytketty GPIO14: een. Olemme myös käyttäneet kahta LEDiä (vihreä ja punainen) osoittamaan kohteen tilan. Nämä kaksi LEDiä on kytketty GPIO3: een ja GPIO2: een.
Koska Raspberry Pi: n GPIO-nastat ovat 3,3 V, virtaa rajoittava vastus ei ole pakollinen. Haluttaessa voidaan kuitenkin lisätä 470 ohmin arvoinen vastus LEDien maadoitustapin ja Raspberry Pi: n väliin. Koko piiri saa virtansa 5 V: n mobiililaitteesta Raspberry pi: n mikro-USB-portin kautta.
Huomaa: Kun liität mitä tahansa anturia, varmista, että anturin maa on kytketty MCU: n tai MPU: n (tässä Raspberry Pi) maahan. Vasta sitten he voivat kommunikoida.
Vadelma Pi: n ohjelmointi:
Tässä käytämme Python-ohjelmointikieltä RPi: n ohjelmointiin. On monia tapoja ohjelmoida Raspberry Pi. Tässä opetusohjelmassa käytämme Python 3 IDE: tä, koska se on eniten käytetty. Täydellinen Python ohjelma annetaan lopussa tämän opetusohjelman. Lisätietoja Raspberry Pi -ohjelman ohjelmoinnista ja ajamisesta tässä.
Puhumme muutamasta komennosta, joita aiomme käyttää PYHTON-ohjelmassa,
Aiomme tuoda GPIO-tiedoston kirjastosta, alla oleva toiminto antaa meille mahdollisuuden ohjelmoida PI: n GPIO-nastat. Nimeämme myös "GPIO": n "IO: ksi", joten aina kun haluamme viitata GPIO-nastoihin, käytämme sanaa "IO".
tuo RPi.GPIO IO: ksi
Joskus, kun GPIO-nastat, joita yritämme käyttää, saattavat tehdä joitain muita toimintoja. Siinä tapauksessa saamme varoituksia ohjelman suorituksen aikana. Alla oleva komento kehottaa PI: tä ohittamaan varoitukset ja jatkamaan ohjelmaa.
IO.setwarnings (väärä)
Voimme viitata PI: n GPIO-nastoihin joko aluksella olevalla pin-numerolla tai niiden toimintonumerolla. Kuten taululla oleva PIN-koodi 29, on GPIO5. Joten sanomme täällä joko aion edustaa tappi tässä '29' tai '5'.
IO.setmode (IO.BCM)
Asetamme 3 nastaa tulo / lähtö nastoiksi. Kaksi lähtöpistoketta ohjaavat LEDiä ja tulotappi lukee signaalin IR-anturista.
IO.setup (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> Punainen LED lähtönä IO.setup (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> Vihreä LED lähtönä IO.setup (14, IO.IN) #GPIO 14 -> IR-anturi tulona
Nyt meidän täytyy sammuttaa vihreä LED ja sytyttää punainen LED, kun esine on kaukana. Tämä voidaan tehdä tarkistamalla GPIO14-tappi.
jos (IO.input (14) == True): #objekti on kaukana IO.output (2, True) #Punainen led ON IO.output (3, False) # Vihreä led OFF
Samoin meidän on kytkettävä päälle vihreä LED ja sammutettava punainen LED, kun esine on lähellä.
jos (IO.input (14) == False): #objekti on lähellä IO.output-lähtöä (3, True) #Green led ON IO.output (2, False) # Red led OFF
Alla olevaa komentoa käytetään ikuisesti silmukana, tällä komennolla tämän silmukan sisällä olevat lauseet suoritetaan jatkuvasti.
Vaikka 1:
Työskentely:
Kun olet luonut python-koodisi, suorita se run-komennolla. Jos ohjelma suoritetaan ilman virheitä, saat seuraavan näytön.
Punainen LED-merkkivalo pitäisi myös mennä korkealle, kun anturin edessä ei ole mitään esineitä, kuten alla on esitetty.
Tuo nyt jotain lähelle IR-lediä ja huomaa, että punainen LED sammuu ja vihreä syttyy. Täydellinen työskentely löytyy alla olevasta videosta.
Toivottavasti ymmärrät projektin ja pystyit rakentamaan jotain hyödyllistä sen kanssa. Jos kysyttävää lähetä kysymykset alla olevaan kommenttiosioon tai foorumille.