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3.1.10 Campanello di Allarme

Introduzione

In questo progetto, realizzeremo un dispositivo di allarme manuale. È possibile sostituire l’interruttore a levetta con un termistore o un sensore di luce per creare un allarme di temperatura o di luminosità.

Componenti

Schema di Collegamento

T-Board Name	physical	wiringPi	BCM
GPIO17	Pin 11	0	17
GPIO18	Pin 12	1	18
GPIO27	Pin 13	2	27
GPIO22	Pin 15	3	22

Procedure Sperimentali

Passo 1: Costruisci il circuito.

Passo 2: Cambia directory.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.10/

Passo 3: Compila.

gcc 3.1.10_AlarmBell.c -lwiringPi -lpthread

Passo 4: Esegui.

sudo ./a.out

Dopo l’avvio del programma, l’interruttore a levetta verrà spostato a destra e il cicalino emetterà un suono di allarme. Allo stesso tempo, i LED rosso e verde lampeggeranno a una determinata frequenza.

Nota

Se non funziona dopo l’esecuzione o compare un messaggio di errore: "wiringPi.h: No such file or directory", consulta Il codice C non funziona?.

Spiegazione del Codice

#include <pthread.h>

In questo codice, utilizzerai una nuova libreria, pthread.h, che contiene una serie di librerie per la gestione dei thread e consente la multithreading. Aggiungiamo il parametro -lpthread in fase di compilazione per consentire il funzionamento indipendente del LED e del cicalino.

void *ledWork(void *arg){
    while(1)
    {
        if(flag==0){
            pthread_exit(NULL);
        }
        digitalWrite(ALedPin,HIGH);
        delay(500);
        digitalWrite(ALedPin,LOW);
        digitalWrite(BLedPin,HIGH);
        delay(500);
        digitalWrite(BLedPin,LOW);
    }
}

La funzione ledWork() serve a definire lo stato di funzionamento dei due LED: accende il LED verde per 0,5s e poi lo spegne; analogamente, accende il LED rosso per 0,5s e poi lo spegne.

void *buzzWork(void *arg){
    while(1)
    {
        if(flag==0){
            pthread_exit(NULL);
        }
        if((note>=800)||(note<=130)){
            pitch = -pitch;
        }
        note=note+pitch;
        softToneWrite(BeepPin,note);
        delay(10);
    }
}

La funzione buzzWork() serve a impostare lo stato di funzionamento del cicalino. Impostiamo la frequenza tra 130 e 800, con un incremento o una riduzione a intervalli di 20.

void on(){
    flag = 1;
    if(softToneCreate(BeepPin) == -1){
        printf("setup softTone failed !");
        return;
    }
    pthread_t tLed;
    pthread_create(&tLed,NULL,ledWork,NULL);
    pthread_t tBuzz;
    pthread_create(&tBuzz,NULL,buzzWork,NULL);
}

Nella funzione on():

1. Imposta il valore del segnale di controllo a "flag=1".

2. Crea un pin a tono controllato tramite software BeepPin.

3. Crea due thread separati in modo che LED e cicalino possano funzionare contemporaneamente.

pthread_t tLed: Dichiarazione di un thread tLed.

pthread_create(&tLed,NULL,ledWork,NULL): Crea il thread, con prototipo:

int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t *restrict_attr, void*(*start_rtn)(void*),void *restrict arg);

Valore di Ritorno

Se ha successo, restituisce "0"; altrimenti, restituisce "-1".

Parametri

Il primo parametro è un puntatore all’identificatore del thread.

Il secondo parametro serve per impostare l’attributo del thread.

Il terzo parametro è l’indirizzo iniziale della funzione di esecuzione del thread.

L’ultimo parametro è quello che esegue la funzione.

void off(){
    flag = 0;
    softToneStop(BeepPin);
    digitalWrite(ALedPin,LOW);
    digitalWrite(BLedPin,LOW);
}

La funzione off() imposta "flag=0" per terminare i thread ledWork e BuzzWork e quindi spegnere il cicalino e i LED.

int main(){
    setup();
    int lastState = 0;
    while(1){
        int currentState = digitalRead(switchPin);
        if ((currentState == 1)&&(lastState==0)){
            on();
        }
        else if((currentState == 0)&&(lastState==1)){
            off();
        }
        lastState=currentState;
    }
    return 0;
}

main() contiene l’intero processo del programma: inizialmente legge il valore dell’interruttore a levetta; se l’interruttore viene spostato a destra (lettura 1), viene chiamata la funzione on(), il cicalino emette un suono e i LED rosso e verde lampeggiano. Altrimenti, il cicalino e i LED rimangono spenti.