Bemerkung

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 [hier] und treten Sie heute bei!

4.1.3 Sprachuhr

Einführung

In diesem Projekt werden wir eine Sprachuhr mit einem Lautsprecher und einer 4-stelligen 7-Segment-Anzeige erstellen. Die 4-stellige 7-Segment-Anzeige zeigt die Uhrzeit an, und der Lautsprecher gibt die Uhrzeit stündlich aus.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

../_images/3.1.17components.png

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Set zu kaufen, hier ist der Link:

Name

ARTIKEL IN DIESEM KIT

LINK

Raphael Kit

337

Raphael Kit

Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

KOMPONENTENBESCHREIBUNG

KAUF-LINK

GPIO-Erweiterungsplatine

BUY

Steckbrett

BUY

Jumper-Kabel

BUY

Widerstand

BUY

Audio-Modul und Lautsprecher

-

4-stellige 7-Segment-Anzeige

-

74HC595

BUY

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
../_images/schmatic_4_digit.png ../_images/3.1.17_schematic.png

Experimentelle Verfahren

Schritt 1: Bauen Sie den Schaltkreis.

../_images/3.1.17fritzing.png

Vor diesem Projekt müssen Sie sicherstellen, dass Sie 3.1.4 Text-in-Sprache abgeschlossen haben.

Schritt 2: Verwenden Sie den Befehl date, um die lokale Zeit anzuzeigen.

date

Wenn die lokale Zeit nicht mit der tatsächlichen Zeit übereinstimmt, müssen Sie den folgenden Befehl verwenden, um die Zeitzone einzustellen.

sudo dpkg-reconfigure tzdata

Wählen Sie Ihre Zeitzone aus.

../_images/tzdata.png

Schritt 3: Gehen Sie in den Ordner des Codes.

cd ~/raphael-kit/python/

Schritt 4: Ausführen.

python3 4.1.3_SpeechClock.py

Wenn der Code ausgeführt wird, zeigt die 4-stellige 7-Segment-Anzeige die Uhrzeit an und schlägt stündlich an.

Code

Bemerkung

Sie können den untenstehenden Code Modifizieren/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen. Davor müssen Sie jedoch zum Quellcodepfad wie raphael-kit/python gehen. Nach der Modifikation können Sie ihn direkt ausführen, um den Effekt zu sehen.

import RPi.GPIO as GPIO
from tts import TTS
import time

tts = TTS(engine="espeak")
tts.lang('en-US')

SDI = 24
RCLK = 23
SRCLK = 18

placePin = (10, 22, 27, 17)
number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

def setup():
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GPIO.setup(SDI, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(RCLK, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(SRCLK, GPIO.OUT)
    for i in placePin:
        GPIO.setup(i, GPIO.OUT)

def clearDisplay():
    for i in range(8):
        GPIO.output(SDI, 1)
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)

def hc595_shift(data):
    for i in range(8):
        GPIO.output(SDI, 0x80 & (data << i))
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)

def pickDigit(digit):
    for i in placePin:
        GPIO.output(i,GPIO.LOW)
    GPIO.output(placePin[digit], GPIO.HIGH)

def loop():
    status = 0
    while True:
        time.localtime(time.time())
        hour = int(time.strftime('%H',time.localtime(time.time())))
        minute = int(time.strftime('%M',time.localtime(time.time())))

        clearDisplay()
        pickDigit(0)
        hc595_shift(number[minute % 10])

        clearDisplay()
        pickDigit(1)
        hc595_shift(number[minute % 100//10])

        clearDisplay()
        pickDigit(2)
        hc595_shift(number[hour % 10])

        clearDisplay()
        pickDigit(3)
        hc595_shift(number[hour % 100//10])

        if minute == 0 and status == 0:
            tts.say('The time is now ' + str(hour) + ' hours and ' + str(minute) + ' minutes')
            status = 1
        elif minute != 0:
            status = 0

def destroy():   # When "Ctrl+C" is pressed, the function is executed.
    GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':  # Program starting from here
    setup()
    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()

Code-Erklärung

time.localtime(time.time())
hour = int(time.strftime('%H',time.localtime(time.time())))
minute = int(time.strftime('%M',time.localtime(time.time())))

Durch die Funktion time.time() erhalten wir den Zeitstempel der aktuellen Zeit (die Anzahl der seit der Epoche 1970 verstrichenen Sekunden im Fließkommawert). Anschließend verwenden wir die Zeitformatierungsmethode des Zeitmoduls (time.localtime(time.time())), um den aktuellen Zeitstempel zu verarbeiten, sodass wir den Zeitstempel als Ortszeit formatieren können.

Das Eingabeergebnis lautet:

time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=5, tm_mday=28, tm_hour=13, tm_min=54, tm_sec=26, tm_wday=4, tm_yday=148, tm_isdst=0)

Zuletzt verwenden wir die Methode time.strftime() um die umfangreiche Informationskette in das von uns gewünschte Format zu bringen. Wenn Sie die aktuelle Stunde erhalten möchten, können Sie dies durch die Funktion time.strftime('%H',time.localtime(time.time())) tun.

Die Ausgabe der durch Änderung des ersten Parameters spezifizierten formatierten Zeichenkette sind unten aufgelistet.

%y

Zweistellige Jahresdarstellung(00-99)

%Y

Vierstellige Jahresdarstellung(0000-9999)

%m

Monat(01-12)

%H

Tag des Monats(0-31)

%I

Stunden in einer 24-Stunden-Uhr(0-23)

%M

Stunden in einer 12-Stunden-Uhr(01-12)

%y

Minuten(00-59)

%S

Sekunde(00-59)

%a

Lokaler vereinfachter Wochentagsname

%A

Vollständiger lokaler Wochentagsname

%b

Lokaler vereinfachter Monatsname

%B

Vollständiger lokaler Monatsname

%c

Lokale entsprechende Datums- und Zeitdarstellung

%j

Tag des Jahres(001-366)

%p

Das Äquivalent von lokalem Vormittag oder Nachmittag

%U

Anzahl der Wochen eines Jahres(00-53), beginnend mit Sonntag

%w

Woche (0-6), beginnend mit Sonntag

%W

Anzahl der Wochen eines Jahres(00-53), beginnend mit Montag

%x

Lokale entsprechende Datumsdarstellung

%X

Lokale entsprechende Zeitdarstellung

%Z

Der Name der aktuellen Zeitzone

Bemerkung

Die Ausgabe der Methode time.strftime() sind alles String-Variablen. Bevor Sie diese verwenden, denken Sie daran, eine erzwungene Typumwandlung durchzuführen.

clearDisplay()
pickDigit(0)
hc595_shift(number[minute % 10])

clearDisplay()
pickDigit(1)
hc595_shift(number[minute % 100//10])

clearDisplay()
pickDigit(2)
hc595_shift(number[hour % 10])

clearDisplay()
pickDigit(3)
hc595_shift(number[hour % 100//10])

Die Zehnerstelle der Stunde wird auf der ersten 7-Segment-Digitalanzeige angezeigt, die Einerstelle auf der zweiten. Anschließend wird die Zehnerstelle der Minuten auf der dritten Digitalanzeige und die Einerstelle auf der letzten angezeigt.

if minute == 0 and status == 0:
    tts.say('The time is now ' + str(hour) + ' hours and ' + str(minute) + ' minutes')
    status = 1
elif minute != 0:
    status = 0

Wenn die Minutenzahl 0 beträgt (also stündlich), wird der Raspberry Pi TTS verwenden, um uns die Uhrzeit anzusagen.

Phänomen-Bild

../_images/4.1.3speech_clock.JPG