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3.1.3 Alarm umkehren
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Einführung
-------------

In diesem Projekt werden wir LCD-, Summer- und Ultraschallsensoren verwenden, um ein Rückwärtshilfesystem herzustellen. Wir können es auf das ferngesteuerte Fahrzeug setzen, um den tatsächlichen Vorgang des Rückwärtsfahrens des Autos in die Garage zu simulieren.

Komponenten
----------------

.. image:: media/list_Reversing_Alarm.png
    :align: center

Schematische Darstellung
---------------------------------------

Der Ultraschallsensor erkennt den Abstand zwischen sich und dem Hindernis, der in Form einer Kode auf dem LCD angezeigt wird. Gleichzeitig ließ der Ultraschallsensor den Summer einen sofortigen Ton unterschiedlicher Frequenz je nach Entfernungswert ausgeben.

============ ======== ======== ===
T-Karte Name physisch wiringPi BCM
GPIO23       Pin 16   4        23
GPIO24       Pin 18   5        24
GPIO17       Pin 11   0        17
SDA1         Pin 3             
SCL1         Pin 5             
============ ======== ======== ===

.. image:: media/Schematic_three_one3.png
    :width: 800
    :align: center

Experimentelle Verfahren
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Schritt 1: Bauen Sie die Schaltung auf.

.. image:: media/image242.png
    :width: 800
    :align: center

Für Benutzer in C-Sprache
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Schritt 2: Verzeichnis wechseln.

.. raw:: html

    <run></run>
 
.. code-block:: 
 
    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.3/
 
Schritt 3: Kompilieren.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    gcc 3.1.3_ReversingAlarm.c -lwiringPi

Schritt 4: Ausführen.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo ./a.out

Während die Kode ausgeführt wird, erkennt das Ultraschallsensormodul die Entfernung zum Hindernis und zeigt dann die Informationen zur Entfernung auf dem LCD1602 an. Außerdem gibt der Summer einen Warnton aus, dessen Frequenz sich mit der Entfernung ändert.

**Code**

.. note::
    Die folgenden der Kode sind unvollständig. Wenn Sie die vollständigen Kode überprüfen möchten, wird empfohlen, den Befehl ``nano 3.1.1_ReversingAlarm.c`` zu verwenden. 

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <stdio.h>
    #include <sys/time.h>
    #include <wiringPi.h>
    #include <wiringPiI2C.h>
    #include <string.h>

    #define Trig    4
    #define Echo    5
    #define Buzzer  0

    int LCDAddr = 0x27;
    int BLEN = 1;
    int fd;

    //here is the function of LCD
    void write_word(int data){...}

    void send_command(int comm){...}

    void send_data(int data){...}

    void lcdInit(){...}

    void clear(){...}

    void write(int x, int y, char data[]){...}

    //here is the function of Ultrasonic
    void ultraInit(void){...}

    float disMeasure(void){...}

    //here is the main function
    int main(void)
    {
        float dis;
        char result[10];
        if(wiringPiSetup() == -1){ 
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1;
        }

        pinMode(Buzzer,OUTPUT);
        fd = wiringPiI2CSetup(LCDAddr);
        lcdInit();
        ultraInit();

        clear();
        write(0, 0, "Ultrasonic Starting"); 
        write(1, 1, "By Sunfounder");   

        while(1){
            dis = disMeasure();
            printf("%.2f cm \n",dis);
            delay(100);
            digitalWrite(Buzzer,LOW);
            if (dis > 400){
                clear();
                write(0, 0, "Error");
                write(3, 1, "Out of range");    
                delay(500);
            }
            else
            {
                clear();
                write(0, 0, "Distance is");
                sprintf(result,"%.2f cm",dis);
                write(5, 1, result);

                if(dis>=50)
                {delay(500);}
                else if(dis<50 & dis>20) {
                    for(int i=0;i<2;i++){
                    digitalWrite(Buzzer,HIGH);
                    delay(50);
                    digitalWrite(Buzzer,LOW);
                    delay(200);
                    }
                }
                else if(dis<=20){
                    for(int i=0;i<5;i++){
                    digitalWrite(Buzzer,HIGH);
                    delay(50);
                    digitalWrite(Buzzer,LOW);
                    delay(50);
                    }
                }
            }   
        }

        return 0;
    }

**Code Erklärung**

.. code-block:: c

    pinMode(Buzzer,OUTPUT);
    fd = wiringPiI2CSetup(LCDAddr);
    lcdInit();
    ultraInit();

In diesem Programm wenden wir frühere Komponenten synthetisch an. 
Hier verwenden wir Summer, LCD und Ultraschall. 
Wir können sie auf die gleiche Weise wie zuvor initialisieren.

.. code-block:: c

    dis = disMeasure();
     printf("%.2f cm \n",dis);
    digitalWrite(Buzzer,LOW);
    if (dis > 400){
         write(0, 0, "Error");
         write(3, 1, "Out of range");    
    }
    else
    {
        write(0, 0, "Distance is");
        sprintf(result,"%.2f cm",dis);
        write(5, 1, result);
	}

Hier erhalten wir den Wert des Ultraschallsensors und die Entfernung durch Berechnung.

Wenn der Entfernungswert größer als der zu erkennende Bereichswert ist, wird eine Fehlermeldung auf dem LCD gedruckt. Wenn der Abstandswert innerhalb des Bereichs liegt, werden die entsprechenden Ergebnisse ausgegeben.

.. code-block:: c

    sprintf(result,"%.2f cm",dis);

Da der Ausgabemodus des LCD nur den Zeichentyp unterstützt und die Variable den Wert des Float-Typs nicht speichert, müssen wir ``sprintf()`` verwenden. 
Die Funktion konvertiert den Float-Typ-Wert in ein Zeichen und speichert ihn in der String-Variablen ``result[]`` . ``%.2f`` bedeutet, zwei Dezimalstellen beizubehalten.

.. code-block:: c

    if(dis>=50)
    {delay(500);}
    else if(dis<50 & dis>20) {
        for(int i=0;i<2;i++){
        digitalWrite(Buzzer,HIGH);
        delay(50);
        digitalWrite(Buzzer,LOW);
        delay(200);
        }
    }
    else if(dis<=20){
        for(int i=0;i<5;i++){
        digitalWrite(Buzzer,HIGH);
        delay(50);
        digitalWrite(Buzzer,LOW);
        delay(50);
        }
    }

Diese Beurteilungsbedingung wird verwendet, um das Geräusch des Summers zu steuern. Je nach Entfernungsunterschied kann es in drei Fälle unterteilt werden, in denen unterschiedliche Schallfrequenzen auftreten. Da der Gesamtwert der Verzögerung 500 beträgt, können alle Fälle ein Intervall von 500 ms für den Ultraschallsensor bereitstellen.

Für Python-Sprachbenutzer
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

Schritt 2: Verzeichnis wechseln.

.. raw:: html

    <run></run>
 
.. code-block::
 
    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python/
 
Schritt 3: Ausführen.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo python3 3.1.3_ReversingAlarm.py

Während die Kode ausgeführt wird, erkennt das Ultraschallsensormodul die Entfernung zum Hindernis und zeigt dann die Informationen zur Entfernung auf dem LCD1602 an. 
Außerdem gibt der Summer einen Warnton aus, dessen Frequenz sich mit der Entfernung ändert.

**Code**

.. note::

    Sie können den folgenden Code **Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen** . Zuvor müssen Sie jedoch zu einem Quellcodepfad wie ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python`` gehen.
    
.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    import LCD1602
    import time
    import RPi.GPIO as GPIO

    TRIG = 16
    ECHO = 18
    BUZZER = 11

    def lcdsetup():
    LCD1602.init(0x27, 1)   # init(slave address, background light)
    LCD1602.clear()   
    LCD1602.write(0, 0, 'Ultrasonic Starting')
    LCD1602.write(1, 1, 'By SunFounder')
    time.sleep(2)

    def setup():
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
    GPIO.setup(TRIG, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(ECHO, GPIO.IN)
    GPIO.setup(BUZZER, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
    lcdsetup()

    def distance():
    GPIO.output(TRIG, 0)
    time.sleep(0.000002)

    GPIO.output(TRIG, 1)
    time.sleep(0.00001)
    GPIO.output(TRIG, 0)

    while GPIO.input(ECHO) == 0:
        a = 0
    time1 = time.time()
    while GPIO.input(ECHO) == 1:
        a = 1
    time2 = time.time()

    during = time2 - time1
    return during * 340 / 2 * 100

    def destroy():
    GPIO.output(BUZZER, GPIO.LOW)
    GPIO.cleanup()
    LCD1602.clear()

    def loop():
    while True:
        dis = distance()
        print (dis, 'cm')
        print ('')
        GPIO.output(BUZZER, GPIO.LOW)
        if (dis > 400):
            LCD1602.clear()
            LCD1602.write(0, 0, 'Error')
            LCD1602.write(3, 1, 'Out of range')
            time.sleep(0.5)
        else:
            LCD1602.clear()
            LCD1602.write(0, 0, 'Distance is')
            LCD1602.write(5, 1, str(round(dis,2)) +' cm')
            if(dis>=50):
                time.sleep(0.5)
            elif(dis<50 and dis>20):
                for i in range(0,2,1):
                    GPIO.output(BUZZER, GPIO.HIGH)
                    time.sleep(0.05)
                    GPIO.output(BUZZER, GPIO.LOW)
                    time.sleep(0.2)
            elif(dis<=20):
                for i in range(0,5,1):
                    GPIO.output(BUZZER, GPIO.HIGH)
                    time.sleep(0.05)
                    GPIO.output(BUZZER, GPIO.LOW)
                    time.sleep(0.05)


    if __name__ == "__main__":
    setup()
    try:       
        loop()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()


**Code Erklärung**

.. code-block:: python

    def lcdsetup():
        LCD1602.init(0x27, 1)   # init(slave address, background light)

    def setup():
        GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
        GPIO.setup(TRIG, GPIO.OUT)
        GPIO.setup(ECHO, GPIO.IN)
        GPIO.setup(BUZZER, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
        lcdsetup()

In diesem Programm wenden wir die zuvor verwendeten Komponenten synthetisch an. 
Hier verwenden wir Summer, LCD und Ultraschall. 
Wir können sie auf die gleiche Weise wie zuvor initialisieren.

.. code-block:: python

    dis = distance()
    print (dis, 'cm')
    print ('')
    GPIO.output(BUZZER, GPIO.LOW)
    if (dis > 400):
        LCD1602.clear()
        LCD1602.write(0, 0, 'Error')
        LCD1602.write(3, 1, 'Out of range')
        time.sleep(0.5)
    else:
        LCD1602.clear()
        LCD1602.write(0, 0, 'Distance is')
        LCD1602.write(5, 1, str(round(dis,2)) +' cm')


Hier erhalten wir die Werte des Ultraschallsensors und die Entfernung durch Berechnung. Wenn der Entfernungswert größer als der zu erkennende Wertebereich ist, wird eine Fehlermeldung auf dem LCD gedruckt. Und wenn der Abstand innerhalb des Arbeitsbereichs liegt, werden die entsprechenden Ergebnisse ausgegeben.

.. code-block:: python

    LCD1602.write(5, 1, str(round(dis,2)) +' cm')

Da der LCD-Ausgang nur Zeichentypen unterstützt, müssen wir ``str()`` verwenden, um numerische Werte in Zeichen umzuwandeln. Wir werden es auf zwei Dezimalstellen runden.

.. code-block:: python

    if(dis>=50)
    {delay(500);}
    else if(dis<50 & dis>20) {
        for(int i=0;i<2;i++){
            digitalWrite(Buzzer,HIGH);
            delay(50);
            digitalWrite(Buzzer,LOW);
            delay(200);
            }
        }
        else if(dis<=20){
            for(int i=0;i<5;i++){
            digitalWrite(Buzzer,HIGH);
            delay(50);
            digitalWrite(Buzzer,LOW);
            delay(50);
            }
        }

Diese Beurteilungsbedingung wird verwendet, um das Geräusch des Summers zu steuern. Je nach Entfernungsunterschied kann es in drei Fälle unterteilt werden, in denen unterschiedliche Schallfrequenzen auftreten. Da der Gesamtwert der Verzögerung 500 beträgt, können alle ein Intervall von 500 ms bereitstellen, damit der Ultraschallsensor funktioniert.

Phänomen Bild
--------------------

.. image:: media/image243.jpeg
   :align: center