3.1.3 後退警報装置¶
前書き¶
このプロジェクトでは、LCD、ブザー、と超音波センサーを使用して、 後退補助システムを作成する。それをリモートコントロール車両に置いて、 車をガレージに後退する実際のプロセスをシミュレートできる。
部品¶
回路図¶
超音波センサーは障害物との間の距離を検出し、コードの形式でLCDに表示する。 同時に、超音波センサーにより、距離値に応じてブザーが異なる周波数の警告音を発する。
Tボード名 |
physical |
wiringPi |
BCM |
GPIO23 |
Pin 16 |
4 |
23 |
GPIO24 |
Pin 18 |
5 |
24 |
GPIO17 |
Pin 11 |
0 |
17 |
SDA1 |
Pin 3 |
||
SCL1 |
Pin 5 |
実験手順¶
ステップ1： 回路を作る。
C言語ユーザー向け¶
ステップ2： ディレクトリを変更する。
cd /home/pi/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.3/
ステップ3： コンパイルする。
gcc 3.1.3_ReversingAlarm.c -lwiringPi
ステップ4： 実行する。
sudo ./a.out
コードが実行されると、超音波センサーモジュールが障害物までの距離を検出し、LCD1602に距離に関する情報を表示する。また、ブザーは距離とともに周波数が変化する警告音を発する。
コード
注釈
次のコードは不完全である。完全なコードを確認する場合は、コマンド nano 3.1.1_ReversingAlarm.c を使用することをお勧めする。
#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;
}
コードの説明
pinMode(Buzzer,OUTPUT);
fd = wiringPiI2CSetup(LCDAddr);
lcdInit();
ultraInit();
このプログラムでは、以前の部品を総合的に適用する。 ここでは、ブザー、LCD、と超音波を使用する。 以前と同じ方法で初期化できる。
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);
}
ここで、超音波センサーの値を取得し、計算により距離を取得する。
距離の値が検出される範囲の値より大きい場合、エラーメッセージがLCDに表示される。 距離値が範囲内にある場合、対応する結果が出力される。
sprintf(result,"%.2f cm",dis);
LCDの出力モードは文字型のみをサポートし、
変数 dis はfloat型の値を保存するため、sprintf() を使わなければならない。
この関数はfloat型の値を文字に変換し、
文字列変数 result[] に保存する。 %.2f は小数点以下2桁を保持することを意味する。
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);
}
}
この判定条件でブザーの音をコントロールします。 距離の違いにより、音の周波数が異なる3つのケースに分けられます。 遅延の合計値は500なので、どのケースも超音波センサに500msの間隔を与えることができる。
Python言語ユーザー向け¶
ステップ2： ディレクトリを変更する。
cd /home/pi/davinci-kit-for-raspberry-pi/python/
ステップ3： 実行する。
sudo python3 3.1.3_ReversingAlarm.py
コードが実行されると、超音波センサーモジュールが障害物までの距離を検出し、 LCD1602に距離に関する情報を表示する。 また、ブザーは距離とともに周波数が変化する警告音を発する。
コード
注釈
以下のコードを 変更/リセット/コピー/実行/停止 できます。 ただし、その前に、 davinci-kit-for-raspberry-pi/python のようなソースコードパスに移動する必要があります。
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()
コードの説明
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()
このプログラムでは、以前に使用した部品を総合的に適用する。 ここでは、ブザー、LCD、と超音波を使用する。以前と同じ方法で初期化できる。
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')
ここで、超音波センサーの値を取得し、計算により距離を取得する。距離の値が検出される範囲の値より大きい場合、エラーメッセージがLCDに表示される。 動作値が範囲内にある場合、対応する結果が出力される
LCD1602.write(5, 1, str(round(dis,2)) +' cm')
LCD出力は文字タイプのみをサポートするため、 str() を使用して数値を文字に変換する必要がある。
小数点以下2桁に丸める
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);
}
}
この判定条件はブザーの音を制御するために使用される。 距離の違いに応じて、3つのケースに分けることができる。 この場合、音の周波数は異なる。遅延の合計値は500であるため、 すべてのケースで超音波センサーに500msの間隔を提供できる。
現象画像¶
