.. note:: Hallo und willkommen in der SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32 Enthusiasten-Gemeinschaft auf Facebook! Tauchen Sie tiefer ein in die Welt von Raspberry Pi, Arduino und ESP32 mit anderen Enthusiasten. **Warum beitreten?** - **Expertenunterstützung**: Lösen Sie Nachverkaufsprobleme und technische Herausforderungen mit Hilfe unserer Gemeinschaft und unseres Teams. - **Lernen & Teilen**: Tauschen Sie Tipps und Anleitungen aus, um Ihre Fähigkeiten zu verbessern. - **Exklusive Vorschauen**: Erhalten Sie frühzeitigen Zugang zu neuen Produktankündigungen und exklusiven Einblicken. - **Spezialrabatte**: Genießen Sie exklusive Rabatte auf unsere neuesten Produkte. - **Festliche Aktionen und Gewinnspiele**: Nehmen Sie an Gewinnspielen und Feiertagsaktionen teil. 👉 Sind Sie bereit, mit uns zu erkunden und zu erschaffen? Klicken Sie auf [|link_sf_facebook|] und treten Sie heute bei! .. _4.1.7_py_pi5: 4.1.4 Zählgerät ======================= Einführung ----------------- Hier erstellen wir ein Zählsystem mit Anzeige, bestehend aus einem PIR-Sensor und einer 4-stelligen Segmentanzeige. Wenn der PIR erkennt, dass jemand vorbeigeht, wird die Zahl auf der 4-stelligen Segmentanzeige um 1 erhöht. Sie können diesen Zähler verwenden, um die Anzahl der Personen zu zählen, die durch einen Durchgang gehen. Benötigte Komponenten ------------------------------ Für dieses Projekt benötigen wir folgende Komponenten. .. 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 Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link: .. list-table:: :widths: 20 20 20 :header-rows: 1 * - Name - ARTIKEL IN DIESEM KIT - LINK * - Raphael Kit - 337 - |link_Raphael_kit| Sie können diese auch separat über die untenstehenden Links kaufen. .. list-table:: :widths: 30 20 :header-rows: 1 * - KOMPONENTENVORSTELLUNG - KAUF-LINK * - :ref:`cpn_gpio_board` - |link_gpio_board_buy| * - :ref:`cpn_breadboard` - |link_breadboard_buy| * - :ref:`cpn_wires` - |link_wires_buy| * - :ref:`cpn_resistor` - |link_resistor_buy| * - :ref:`cpn_4_digit` - \- * - :ref:`cpn_74hc595` - |link_74hc595_buy| * - :ref:`cpn_pir` - \- Schaltplan ---------------------- ============ ======== ======== === 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 Experimentelle Verfahren ----------------------------- **Schritt 1**: Bauen Sie den Schaltkreis. .. image:: ../python_pi5/img/4.1.7_counting_device_circuit.png **Schritt 2**: Wechseln Sie in den Ordner des Codes. .. raw:: html .. code-block:: cd ~/raphael-kit/python-pi5 **Schritt 3**: Führen Sie die ausführbare Datei aus. .. raw:: html .. code-block:: sudo python3 4.1.7_CountingDevice_zero.py Nachdem der Code ausgeführt wurde, wird die Zahl auf der 4-stelligen Segmentanzeige um 1 erhöht, wenn der PIR erkennt, dass jemand vorbeigeht. Es gibt zwei Potentiometer am PIR-Modul: eines zur Einstellung der Empfindlichkeit und das andere zur Einstellung der Erkennungsdistanz. Um das PIR-Modul besser zu nutzen, sollten Sie beide gegen den Uhrzeigersinn bis zum Anschlag drehen. .. image:: ../python_pi5/img/4.1.7_PIR_TTE.png :width: 400 :align: center .. warning:: Wenn die Fehlermeldung ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` angezeigt wird, lesen Sie bitte :ref:`faq_soc` **Code** .. note:: Sie können den untenstehenden Code **modifizieren/zurücksetzen/kopieren/ausführen/stoppen**. Bevor Sie dies tun, müssen Sie zum Quellcodepfad wie ``raphael-kit/python-pi5`` gehen. Nach der Änderung des Codes können Sie ihn direkt ausführen, um die Auswirkung zu sehen. .. raw:: html .. code-block:: python #!/usr/bin/env python3 from gpiozero import OutputDevice, MotionSensor # Initialize PIR motion sensor on GPIO 26 pir = MotionSensor(26) # Initialize shift register pins SDI = OutputDevice(24) # Serial Data Input RCLK = OutputDevice(23) # Register Clock Input SRCLK = OutputDevice(18) # Shift Register Clock Input # Initialize 7-segment display pins placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)] # Define digit codes for 7-segment display number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90) # Counter for the displayed number counter = 0 def clearDisplay(): # Clears the display by setting all segments off for _ in range(8): SDI.on() SRCLK.on() SRCLK.off() RCLK.on() RCLK.off() def hc595_shift(data): # Shifts data into the 74HC595 shift register for i in range(8): SDI.value = 0x80 & (data << i) SRCLK.on() SRCLK.off() RCLK.on() RCLK.off() def pickDigit(digit): # Activates a specific digit of the 7-segment display for pin in placePin: pin.off() placePin[digit].on() def display(): # Updates the display with the current counter value 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]) def loop(): # Main loop to update display and check for motion 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: # Turn off all pins when the script is interrupted SDI.off() SRCLK.off() RCLK.off() pass **Code-Erklärung** #. Diese Zeile importiert die Klassen ``OutputDevice`` und ``MotionSensor`` aus der Bibliothek ``gpiozero``. ``OutputDevice`` kann eine LED, ein Motor oder jedes Gerät sein, das Sie als Ausgang steuern möchten. Der ``MotionSensor`` ist in der Regel ein PIR (Passiver Infrarotsensor), der zur Bewegungserkennung verwendet wird. .. code-block:: python #!/usr/bin/env python3 from gpiozero import OutputDevice, MotionSensor #. Initialisiert den PIR-Bewegungssensor, der mit dem GPIO-Pin 26 verbunden ist. .. code-block:: python # Initialize PIR motion sensor on GPIO 26 pir = MotionSensor(26) #. Initialisiert GPIO-Pins, die mit dem Serial Data Input (SDI), Register Clock Input (RCLK) und Shift Register Clock Input (SRCLK) des Schieberegisters verbunden sind. .. code-block:: python # Initialize shift register pins SDI = OutputDevice(24) # Serial Data Input RCLK = OutputDevice(23) # Register Clock Input SRCLK = OutputDevice(18) # Shift Register Clock Input #. Initialisiert die Pins für jede Ziffer der 7-Segment-Anzeige und definiert die Binärcodes für die Anzeige der Zahlen 0-9. .. code-block:: python # Initialize 7-segment display pins placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)] # Define digit codes for 7-segment display number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90) #. Löscht die 7-Segment-Anzeige, indem alle Segmente ausgeschaltet werden, bevor die nächste Ziffer angezeigt wird. .. code-block:: python def clearDisplay(): # Clears the display by setting all segments off for _ in range(8): SDI.on() SRCLK.on() SRCLK.off() RCLK.on() RCLK.off() #. Verschiebt ein Byte Daten in das 74HC595-Schieberegister, um die Anzeigesegmente zu steuern. .. code-block:: python def hc595_shift(data): # Shifts data into the 74HC595 shift register for i in range(8): SDI.value = 0x80 & (data << i) SRCLK.on() SRCLK.off() RCLK.on() RCLK.off() #. Wählt aus, welche Ziffer der 7-Segment-Anzeige aktiviert werden soll. Jede Ziffer wird durch einen separaten GPIO-Pin gesteuert. .. code-block:: python def pickDigit(digit): # Activates a specific digit of the 7-segment display for pin in placePin: pin.off() placePin[digit].on() #. Startet die Anzeige zunächst für die Einerziffer, gefolgt von der Aktivierung der Anzeige für die Zehnerziffer. Anschließend werden die Anzeigen für die Hunderter- und Tausenderziffern in der Reihenfolge aktiviert. Diese schnelle Abfolge von Aktivierungen erzeugt die Illusion einer kontinuierlichen vierstelligen Anzeige. .. code-block:: python def display(): # Updates the display with the current counter value 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]) #. Definiert die Hauptschleife, in der die Anzeige kontinuierlich aktualisiert und der Zustand des PIR-Sensors überprüft wird. Wenn eine Bewegung erkannt wird, wird der Zähler erhöht. .. code-block:: python def loop(): # Main loop to update display and check for motion 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 #. Führt die Hauptschleife aus und stellt sicher, dass das Skript mit einem Tastaturbefehl (Ctrl+C) unterbrochen werden kann, wobei alle Pins für einen sauberen Ausstieg ausgeschaltet werden. .. code-block:: python try: loop() except KeyboardInterrupt: # Turn off all pins when the script is interrupted SDI.off() SRCLK.off() RCLK.off() pass