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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 :

../_images/4.1.7_counting_device_list_1.png ../_images/4.1.7_counting_device_list_2.png

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
../_images/4.1.7_counting_device_schematic.png

Procédure expérimentale

Étape 1 : Construisez le circuit.

../_images/4.1.7_counting_device_circuit.png

Étape 2 : Accédez au dossier du code.

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

Étape 3 : Exécutez le fichier exécutable.

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.

../_images/4.1.7_PIR_TTE.png

Avertissement

En cas de message d’erreur RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, veuillez consulter Si gpiozero ne fonctionne pas..

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.

#!/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

  1. 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.

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

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

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

  3. 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).

    # 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

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

    # 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)

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

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

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

    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()

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

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

  8. 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.

    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])

  9. 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.

    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

  10. 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.

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