.. note::

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.. _3.1.8_py_pi5_monitor:

3.1.8 Moniteur de surchauffe
================================

.. note::

   .. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
      :width: 25%
      :align: left
    

   Selon la version de votre kit, identifiez si vous disposez du **ADC0834** ou du **MCP3008** et suivez la section correspondante.


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

Vous souhaitez peut-être concevoir un dispositif de surveillance de la surchauffe 
applicable dans diverses situations, par exemple, dans une usine, pour déclencher 
une alarme et l'arrêt automatique d'une machine en cas de surchauffe de circuit. 
Dans ce projet, nous utiliserons une thermistance, un joystick, un buzzer, une LED 
et un écran LCD pour fabriquer un appareil de surveillance de la température intelligent 
dont le seuil est réglable.

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

Pour ce projet, nous aurons besoin des composants suivants :

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.13_overheat_monitor_list.png
    :width: 800
    :align: center

.. Un kit complet est disponible ici :

.. .. 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 via les liens ci-dessous.

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

..     *   - INTRODUCTION DES 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:`led`
..         - |link_led_buy|
..     *   - :ref:`joystick`
..         - \-
..     *   - :ref:`adc0834`
..         - \-
..     *   - :ref:`transistor`
..         - |link_transistor_buy|
..     *   - :ref:`i2c_lcd1602`
..         - |link_i2clcd1602_buy|
..     *   - :ref:`thermistor`
..         - |link_thermistor_buy|
..     *   - :ref:`buzzer`
..         - \-

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

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO22       Pin15    3        22
GPIO23       Pin16    4        23
GPIO24       Pin18    5        24
SDA1         Pin 3             
SCL1         Pin 5             
============ ======== ======== ===

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.13_overheat_monitor_schematic.png
    :width: 100%
    :align: center

Procédures expérimentales
-----------------------------

**Étape 1 :** Construisez le circuit.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.13_overheat_monitor_circuit.png

**Étape 2 :** Accédez au dossier contenant le 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 3.1.8_OverheatMonitor.py

Lorsque le programme est exécuté, la température actuelle et le seuil de haute 
température **40** sont affichés sur **I2C LCD1602**. Si la température actuelle 
dépasse le seuil, le buzzer et la LED se déclenchent pour vous avertir.

**Le Joystick** vous permet de régler le seuil de haute température. En déplaçant 
le joystick le long des axes X et Y, vous pouvez augmenter ou diminuer le seuil actuel. 
Appuyez à nouveau sur le joystick pour réinitialiser le seuil à sa valeur initiale.

.. note::

    * Si vous rencontrez l'erreur ``FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1'``, vous devez consulter :ref:`i2c_config` pour activer l'I2C.
    * Si vous obtenez l'erreur ``ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2'``, veuillez exécuter ``sudo apt install python3-smbus2``.
    * Si l'erreur ``OSError: [Errno 121] Remote I/O error`` apparaît, cela signifie que le module est mal câblé ou qu'il est défectueux.
    * Si le code et le câblage sont corrects mais que l'écran LCD n'affiche toujours rien, vous pouvez ajuster le potentiomètre à l'arrière pour augmenter le contraste.

.. warning::

    Si une erreur du type ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` apparaît, veuillez vous référer à :ref:`faq_soc`.

**Code**

.. note::
    Vous pouvez **Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez accéder au chemin source, par exemple ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python``. Après avoir modifié le code, vous pouvez l'exécuter directement pour voir l'effet.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

   #!/usr/bin/env python3

   import LCD1602
   from gpiozero import LED, Buzzer, Button
   import ADC0834
   import time
   import math

   # Initialisation du bouton du joystick, du buzzer et de la LED
   Joy_BtnPin = Button(22)
   buzzPin = Buzzer(23)
   ledPin = LED(24)

   # Définir le seuil initial de température supérieure
   upperTem = 40

   # Configuration des modules ADC et LCD
   ADC0834.setup()
   LCD1602.init(0x27, 1)

   def get_joystick_value():
       """
       Reads the joystick values and returns a change value based on the joystick's position.
       """
       x_val = ADC0834.getResult(1)
       y_val = ADC0834.getResult(2)
       if x_val > 200:
           return 1
       elif x_val < 50:
           return -1
       elif y_val > 200:
           return -10
       elif y_val < 50:
           return 10
       else:
           return 0

   def upper_tem_setting():
       """
       Adjusts and displays the upper temperature threshold on the LCD.
       """
       global upperTem
       LCD1602.write(0, 0, 'Upper Adjust: ')
       change = int(get_joystick_value())
       upperTem += change
       strUpperTem = str(upperTem)
       LCD1602.write(0, 1, strUpperTem)
       LCD1602.write(len(strUpperTem), 1, '              ')
       time.sleep(0.1)

   def temperature():
       """
       Reads the current temperature from the sensor and returns it in Celsius.
       """
       analogVal = ADC0834.getResult()
       Vr = 5 * float(analogVal) / 255
       Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)
       temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15 + 25)))
       Cel = temp - 273.15
       return round(Cel, 2)

   def monitoring_temp():
       """
       Monitors and displays the current temperature and upper temperature threshold. 
       Activates buzzer and LED if the temperature exceeds the upper limit.
       """
       global upperTem
       Cel = temperature()
       LCD1602.write(0, 0, 'Temp: ')
       LCD1602.write(0, 1, 'Upper: ')
       LCD1602.write(6, 0, str(Cel))
       LCD1602.write(7, 1, str(upperTem))
       time.sleep(0.1)
       if Cel >= upperTem:
           buzzPin.on()
           ledPin.on()
       else:
           buzzPin.off()
           ledPin.off()

   # Boucle d'exécution principale
   try:
       lastState = 1
       stage = 0
       while True:
           currentState = Joy_BtnPin.value
           # Basculer entre le mode de réglage et le mode de surveillance
           if currentState == 1 and lastState == 0:
               stage = (stage + 1) % 2
               time.sleep(0.1)
               LCD1602.clear()
           lastState = currentState
           if stage == 1:
               upper_tem_setting()
           else:
               monitoring_temp()
   except KeyboardInterrupt:
       # Nettoyage et sortie
       LCD1602.clear()
       ADC0834.destroy()


**Explication du Code**

#. Cette section importe les bibliothèques nécessaires pour le projet. ``LCD1602`` est utilisé pour l'affichage LCD, ``gpiozero`` fournit des classes pour contrôler les LED, le Buzzer et le Bouton, ``ADC0834`` est utilisé pour la conversion analogique-numérique, et ``time`` et ``math`` sont des bibliothèques standard de Python pour les fonctions temporelles et les calculs mathématiques respectivement.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3

       import LCD1602
       from gpiozero import LED, Buzzer, Button
       import ADC0834
       import time
       import math

#. Ici, le bouton du joystick, le buzzer et la LED sont initialisés. ``Button(22)`` crée un objet bouton connecté à la broche GPIO 22. ``Buzzer(23)`` et ``LED(24)`` initialisent respectivement le buzzer et la LED sur les broches GPIO 23 et 24.

   .. code-block:: python

       # Initialisation du bouton du joystick, du buzzer et de la LED
       Joy_BtnPin = Button(22)
       buzzPin = Buzzer(23)
       ledPin = LED(24)

#. Définit la limite de température supérieure initiale et initialise les modules ADC et LCD. L'écran LCD est initialisé avec une adresse (``0x27``) et un mode (``1``).

   .. code-block:: python

       # Définir le seuil initial de température supérieure
       upperTem = 40

       # Configuration des modules ADC et LCD
       ADC0834.setup()
       LCD1602.init(0x27, 1)

#. Cette fonction lit les valeurs X et Y du joystick en utilisant l'ADC0834. Elle renvoie une valeur de changement basée sur la position du joystick, qui sera utilisée pour ajuster le seuil de température.

   .. code-block:: python

       def get_joystick_value():
           """
           Reads the joystick values and returns a change value based on the joystick's position.
           """
           x_val = ADC0834.getResult(1)
           y_val = ADC0834.getResult(2)
           if x_val > 200:
               return 1
           elif x_val < 50:
               return -1
           elif y_val > 200:
               return -10
           elif y_val < 50:
               return 10
           else:
               return 0

#. Ajuste la limite de température supérieure en utilisant l'entrée du joystick. La nouvelle limite est affichée sur l'écran LCD.

   .. code-block:: python

       def upper_tem_setting():
           """
           Adjusts and displays the upper temperature threshold on the LCD.
           """
           global upperTem
           LCD1602.write(0, 0, 'Upper Adjust: ')
           change = int(get_joystick_value())
           upperTem += change
           strUpperTem = str(upperTem)
           LCD1602.write(0, 1, strUpperTem)
           LCD1602.write(len(strUpperTem), 1, '              ')
           time.sleep(0.1)

#. Lit la température actuelle du capteur à l'aide de l'ADC0834 et la convertit en Celsius.

   .. code-block:: python

       def temperature():
           """
           Reads the current temperature from the sensor and returns it in Celsius.
           """
           analogVal = ADC0834.getResult()
           Vr = 5 * float(analogVal) / 255
           Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)
           temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15 + 25)))
           Cel = temp - 273.15
           return round(Cel, 2)

#. Surveille et affiche la température actuelle et la limite supérieure. Si la température dépasse la limite supérieure, le buzzer et la LED sont activés.

   .. code-block:: python

       def monitoring_temp():
           """
           Monitors and displays the current temperature and upper temperature threshold. 
           Activates buzzer and LED if the temperature exceeds the upper limit.
           """
           global upperTem
           Cel = temperature()
           LCD1602.write(0, 0, 'Temp: ')
           LCD1602.write(0, 1, 'Upper: ')
           LCD1602.write(6, 0, str(Cel))
           LCD1602.write(7, 1, str(upperTem))
           time.sleep(0.1)
           if Cel >= upperTem:
               buzzPin.on()
               ledPin.on()
           else:
               buzzPin.off()
               ledPin.off()

#. La boucle principale alterne entre les modes de réglage et de surveillance en fonction des pressions sur le bouton du joystick. Elle met continuellement à jour soit le réglage de la température, soit la surveillance de la température actuelle.

   .. code-block:: python

       # Boucle d'exécution principale
       try:
           lastState = 1
           stage = 0
           while True:
               currentState = Joy_BtnPin.value
               # Basculer entre le mode de réglage et le mode de surveillance
               if currentState == 1 and lastState == 0:
                   stage = (stage + 1) % 2
                   time.sleep(0.1)
                   LCD1602.clear()
               lastState = currentState
               if stage == 1:
                   upper_tem_setting()
               else:
                   monitoring_temp()

#. Cette section garantit un nettoyage correct et la libération des ressources lorsque le programme est interrompu.

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt:
           # Clean up and exit
           LCD1602.clear()
           ADC0834.destroy()