.. note::

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.. _py_pi5_counting_device:

3.1.1 Dispositif de Comptage
===============================

Introduction
-----------------

Dans ce projet, nous allons créer un système de comptage avec affichage numérique, 
composé d'un capteur PIR et d'un afficheur à 4 segments. Lorsque le capteur PIR détecte 
qu'une personne passe à proximité, le numéro sur l'afficheur augmentera de 1. Ce 
dispositif peut être utilisé pour compter le nombre de personnes traversant un passage.


Composants nécessaires
--------------------------

Dans ce projet, nous aurons besoin des composants suivants :

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.7_counting_device_list_1.png
   :align: center

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.7_counting_device_list_2.png
   :align: center

.. Il est bien plus pratique d'acheter un kit complet, voici le lien : 

.. .. list-table::
..     :widths: 20 20 20
..     :header-rows: 1

..     *   - Nom	
..         - ÉLÉMENTS DANS CE KIT
..         - LIEN
..     *   - Kit Raphael
..         - 337
..         - |link_Raphael_kit|

.. Vous pouvez également les acheter séparément avec les liens ci-dessous.

.. .. list-table::
..     :widths: 30 20
..     :header-rows: 1

..     *   - INTRODUCTION AUX COMPOSANTS
..         - LIEN D'ACHAT

..     *   - :ref:`gpio_extension_board`
..         - |link_gpio_board_buy|
..     *   - :ref:`breadboard`
..         - |link_breadboard_buy|
..     *   - :ref:`wires`
..         - |link_wires_buy|
..     *   - :ref:`resistor`
..         - |link_resistor_buy|
..     *   - :ref:`4_digit`
..         - \-
..     *   - :ref:`74hc595`
..         - |link_74hc595_buy|
..     *   - :ref:`pir`
..         - \-


Schéma de câblage
---------------------

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO22       Pin 15   3        22
SPIMOSI      Pin 19   12       10
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO23       Pin 16   4        23
GPIO24       Pin 18   5        24
GPIO26       Pin 37   25       26
============ ======== ======== ===

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.7_counting_device_schematic.png
   :align: center

Procédure expérimentale
---------------------------

**Étape 1** : Construisez le circuit.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.7_counting_device_circuit.png

**Étape 2** : Accédez au dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5

**Étape 3** : Exécutez le fichier exécutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 3.1.1_CountingDevice.py

Une fois le code exécuté, lorsque le capteur PIR détecte le passage de quelqu'un, 
le numéro sur l'afficheur à 4 segments s'incrémente de 1.

Il y a deux potentiomètres sur le module PIR : l'un pour ajuster la sensibilité et l'autre pour régler la distance de détection. Pour un fonctionnement optimal, tournez-les tous deux complètement dans le sens antihoraire.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.7_PIR_TTE.png
   :width: 400
   :align: center

.. warning::

    En cas de message d'erreur ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, veuillez consulter :ref:`faq_soc`.
.. note::

    **Code**

.. note::
    Vous pouvez **modifier/réinitialiser/copier/exécuter/arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez accéder au chemin source du code, tel que ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5``. Après avoir modifié le code, vous pouvez l'exécuter directement pour voir le résultat.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

   #!/usr/bin/env python3
   from gpiozero import OutputDevice, MotionSensor

   # Initialiser le capteur de mouvement PIR sur GPIO 26
   pir = MotionSensor(26)

   # Initialiser les broches du registre à décalage
   SDI = OutputDevice(24)    # Entrée de Données Séries
   RCLK = OutputDevice(23)   # Entrée de l'Horloge du Registre
   SRCLK = OutputDevice(18)  # Entrée de l'Horloge du Registre à Décalage

   # Initialiser les broches de l'afficheur à 7 segments
   placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)]

   # Définir les codes binaires pour chaque chiffre (0-9) sur l'afficheur 7 segments
   number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

   # Compteur pour le nombre affiché
   compteur = 0

   def clearDisplay():
       # Efface l'affichage en désactivant tous les segments
       for _ in range(8):
           SDI.on()
           SRCLK.on()
           SRCLK.off()
       RCLK.on()
       RCLK.off()

   def hc595_shift(data):
       # Envoie les données vers le registre à décalage 74HC595
       for i in range(8):
           SDI.value = 0x80 & (data << i)
           SRCLK.on()
           SRCLK.off()
       RCLK.on()
       RCLK.off()

   def pickDigit(digit):
       # Active un chiffre spécifique de l'afficheur à 7 segments
       for pin in placePin:
           pin.off()
       placePin[digit].on()

   def display():
       # Met à jour l'affichage avec la valeur actuelle du compteur
       global compteur
       clearDisplay()
       pickDigit(0)
       hc595_shift(number[counter % 10])

       clearDisplay()
       pickDigit(1)
       hc595_shift(number[counter % 100//10])

       clearDisplay()
       pickDigit(2)
       hc595_shift(number[counter % 1000//100])

       clearDisplay()
       pickDigit(3)
       hc595_shift(number[counter % 10000//1000])

   def loop():
       # Boucle principale pour mettre à jour l'affichage et vérifier la détection de mouvement
       global counter
       currentState = 0
       lastState = 0
       while True:
           display()
           currentState = 1 if pir.motion_detected else 0
           if currentState == 1 and lastState == 0:
               counter += 1
           lastState = currentState

   try:
       loop()
   except KeyboardInterrupt:
       # Éteint toutes les broches lorsque le script est interrompu
       SDI.off()
       SRCLK.off()
       RCLK.off()
       pass


**Explication du Code**

#. Cette ligne importe les classes ``OutputDevice`` et ``MotionSensor`` de la bibliothèque ``gpiozero``. ``OutputDevice`` peut représenter une LED, un moteur, ou tout appareil que vous souhaitez contrôler en tant que sortie. Le ``MotionSensor`` est généralement un capteur PIR (infrarouge passif) utilisé pour détecter les mouvements.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3
       from gpiozero import OutputDevice, MotionSensor

#. Initialise le capteur de mouvement PIR connecté à la broche GPIO 26.

   .. code-block:: python

       # Initialiser le capteur de mouvement PIR sur GPIO 26
       pir = MotionSensor(26)

#. Initialise les broches GPIO connectées à l'Entrée de Données Séries (SDI), à l'Entrée de l'Horloge du Registre (RCLK), et à l'Entrée de l'Horloge du Registre à Décalage (SRCLK).

   .. code-block:: python

       # Initialiser les broches du registre à décalage
       SDI = OutputDevice(24)    # Entrée de Données Séries
       RCLK = OutputDevice(23)   # Entrée de l'Horloge du Registre
       SRCLK = OutputDevice(18)  # Entrée de l'Horloge du Registre à Décalage

#. Initialise les broches de chaque chiffre de l'afficheur 7 segments et définit les codes binaires correspondants aux chiffres 0 à 9.

   .. code-block:: python

       # Initialiser les broches de l'afficheur à 7 segments
       placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)]

       # Définir les codes binaires pour chaque chiffre (0-9)
       number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

#. Efface l'affichage 7 segments en désactivant tous les segments avant d'afficher le prochain chiffre.

   .. code-block:: python

       def clearDisplay():
           # Efface l'affichage en désactivant tous les segments
           for _ in range(8):
               SDI.on()
               SRCLK.on()
               SRCLK.off()
           RCLK.on()
           RCLK.off()

#. Envoie un octet de données au registre à décalage 74HC595 pour contrôler les segments de l'afficheur.

   .. code-block:: python

       def hc595_shift(data):
           # Envoie les données vers le registre à décalage 74HC595
           for i in range(8):
               SDI.value = 0x80 & (data << i)
               SRCLK.on()
               SRCLK.off()
           RCLK.on()
           RCLK.off()

#. Sélectionne le chiffre à activer sur l'afficheur 7 segments. Chaque chiffre est contrôlé par une broche GPIO distincte.

   .. code-block:: python

       def pickDigit(digit):
           # Active un chiffre spécifique de l'afficheur 7 segments
           for pin in placePin:
               pin.off()
           placePin[digit].on()

#. Initialise l'affichage en commençant par le chiffre des unités, puis active successivement les chiffres des dizaines, des centaines et des milliers. Cette activation rapide des différents chiffres donne l'illusion d'un affichage continu sur quatre digits.

   .. code-block:: python

       def display():
           # Met à jour l'afficheur avec la valeur actuelle du compteur
           global counter
           clearDisplay()
           pickDigit(0)
           hc595_shift(number[counter % 10])

           clearDisplay()
           pickDigit(1)
           hc595_shift(number[counter % 100//10])

           clearDisplay()
           pickDigit(2)
           hc595_shift(number[counter % 1000//100])

           clearDisplay()
           pickDigit(3)
           hc595_shift(number[counter % 10000//1000])

#. Définit la boucle principale où l'affichage est continuellement mis à jour et l'état du capteur PIR est vérifié. Si un mouvement est détecté, le compteur est incrémenté.

   .. code-block:: python

       def loop():
           # Boucle principale pour mettre à jour l'affichage et vérifier la détection de mouvement
           global counter
           currentState = 0
           lastState = 0
           while True:
               display()
               currentState = 1 if pir.motion_detected else 0
               if currentState == 1 and lastState == 0:
                   counter += 1
               lastState = currentState

#. Exécute la boucle principale et assure une interruption du script proprement avec la commande clavier (Ctrl+C), en éteignant toutes les broches avant de quitter.

   .. code-block:: python

       try:
           loop()
       except KeyboardInterrupt:
           # Éteint toutes les broches lorsque le script est interrompu
           SDI.off()
           SRCLK.off()
           RCLK.off()
           pass