.. note::

    ¡Hola, bienvenido a la comunidad de entusiastas de SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32 en Facebook! Sumérgete más en Raspberry Pi, Arduino y ESP32 con otros entusiastas.

    **¿Por qué unirte?**

    - **Soporte Experto**: Resuelve problemas postventa y desafíos técnicos con la ayuda de nuestra comunidad y equipo.
    - **Aprende y Comparte**: Intercambia consejos y tutoriales para mejorar tus habilidades.
    - **Preestrenos Exclusivos**: Obtén acceso anticipado a anuncios de nuevos productos y avances exclusivos.
    - **Descuentos Especiales**: Disfruta de descuentos exclusivos en nuestros productos más recientes.
    - **Promociones y Sorteos Festivos**: Participa en sorteos y promociones de temporada.

    👉 ¿Listo para explorar y crear con nosotros? Haz clic en [|link_sf_facebook|] y únete hoy mismo!

.. _4.1.13_py_pi5:

4.1.10 Monitor de Sobrecalentamiento
=======================================


.. note::

   .. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
      :width: 25%
      :align: left
    

   Dependiendo de la versión de su kit, identifique si tiene **ADC0834** o **MCP3008** y continúe con la sección correspondiente.

Introducción
-------------------

Puede que desees crear un dispositivo de monitoreo de sobrecalentamiento que se 
aplique a diversas situaciones, por ejemplo, en una fábrica, si queremos tener 
una alarma y el apagado automático oportuno de la máquina cuando hay un sobrecalentamiento 
del circuito. En este proyecto, usaremos un termistor, joystick, zumbador, LED y LCD para 
hacer un dispositivo inteligente de monitoreo de temperatura cuyo umbral es ajustable.


Componentes Necesarios
------------------------------

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.13_overheat_monitor_list.png
    :width: 800
    :align: center

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace: 

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Nombre	
        - ARTÍCULOS EN ESTE KIT
        - ENLACE
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE
        - ENLACE DE COMPRA

    *   - :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_led`
        - |link_led_buy|
    *   - :ref:`cpn_joystick`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_adc0834`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_transistor`
        - |link_transistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_i2c_lcd`
        - |link_i2clcd1602_buy|
    *   - :ref:`cpn_thermistor`
        - |link_thermistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_buzzer`
        - \-

Diagrama Esquemático
-----------------------------

============== ====== ======== ===
Nombre T-Board física WiringPi BCM
GPIO17         Pin 11   0      17
GPIO18         Pin 12   1      18
GPIO27         Pin 13   2      27
GPIO22         Pin15    3      22
GPIO23         Pin16    4      23
GPIO24         Pin18    5      24
SDA1           Pin 3             
SCL1           Pin 5             
============== ====== ======== ===

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.13_overheat_monitor_schematic.png
   :align: center

Procedimientos Experimentales
---------------------------------

**Paso 1:** Construye el circuito.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.13_overheat_monitor_circuit.png


**Paso 2**: Ve a la carpeta del código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/python-pi5

**Paso 3**: Ejecuta el archivo ejecutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo python3 4.1.13_OverheatMonitor_zero.py

Cuando el código se ejecute, la temperatura actual y el umbral de alta temperatura 
**40** se mostrarán en **I2C LCD1602**. Si la temperatura actual es mayor que el 
umbral, el zumbador y el LED se activarán para alertarte.

**Joystick** aquí es para que lo presiones y ajustes el umbral de alta temperatura. 
Mover el **Joystick** en la dirección del eje X y del eje Y puede ajustar (subir o bajar) 
el umbral de alta temperatura actual. Presiona el **Joystick** nuevamente para restablecer 
el umbral al valor inicial.

.. note::

    * Si obtienes el error ``FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1'``, necesitas consultar :ref:`i2c_config` para habilitar el I2C.
    * Si obtienes el error ``ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2'``, por favor ejecuta ``sudo apt install python3-smbus2``.
    * Si aparece el error ``OSError: [Errno 121] Remote I/O error``, significa que el módulo está mal conectado o está dañado.
    * Si el código y el cableado están bien, pero la pantalla LCD aún no muestra contenido, puedes girar el potenciómetro en la parte trasera para aumentar el contraste.


.. warning::

    Si recibe el mensaje de error ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, consulte :ref:`faq_soc`


**Código**

.. note::
    Puedes **Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener** el código a continuación. Pero antes de eso, necesitas ir a la ruta del código fuente como ``raphael-kit/python``. Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

   #!/usr/bin/env python3

   import LCD1602
   from gpiozero import LED, Buzzer, Button
   import ADC0834
   import time
   import math

   # Inicializar botón del joystick, zumbador y LED
   Joy_BtnPin = Button(22)
   buzzPin = Buzzer(23)
   ledPin = LED(24)

   # Establecer umbral de temperatura inicial
   upperTem = 40

   # Configurar módulos ADC y LCD
   ADC0834.setup()
   LCD1602.init(0x27, 1)

   def get_joystick_value():
       """
       Reads the joystick values and returns a change value based on the joystick's position.
       """
       x_val = ADC0834.getResult(1)
       y_val = ADC0834.getResult(2)
       if x_val > 200:
           return 1
       elif x_val < 50:
           return -1
       elif y_val > 200:
           return -10
       elif y_val < 50:
           return 10
       else:
           return 0

   def upper_tem_setting():
       """
       Adjusts and displays the upper temperature threshold on the LCD.
       """
       global upperTem
       LCD1602.write(0, 0, 'Upper Adjust: ')
       change = int(get_joystick_value())
       upperTem += change
       strUpperTem = str(upperTem)
       LCD1602.write(0, 1, strUpperTem)
       LCD1602.write(len(strUpperTem), 1, '              ')
       time.sleep(0.1)

   def temperature():
       """
       Reads the current temperature from the sensor and returns it in Celsius.
       """
       analogVal = ADC0834.getResult()
       Vr = 5 * float(analogVal) / 255
       Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)
       temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15 + 25)))
       Cel = temp - 273.15
       return round(Cel, 2)

   def monitoring_temp():
       """
       Monitors and displays the current temperature and upper temperature threshold. 
       Activates buzzer and LED if the temperature exceeds the upper limit.
       """
       global upperTem
       Cel = temperature()
       LCD1602.write(0, 0, 'Temp: ')
       LCD1602.write(0, 1, 'Upper: ')
       LCD1602.write(6, 0, str(Cel))
       LCD1602.write(7, 1, str(upperTem))
       time.sleep(0.1)
       if Cel >= upperTem:
           buzzPin.on()
           ledPin.on()
       else:
           buzzPin.off()
           ledPin.off()

   # Bucle principal de ejecución
   try:
       lastState = 1
       stage = 0
       while True:
           currentState = Joy_BtnPin.value
           # Alternar entre modo de ajuste y modo de monitoreo
           if currentState == 1 and lastState == 0:
               stage = (stage + 1) % 2
               time.sleep(0.1)
               LCD1602.clear()
           lastState = currentState
           if stage == 1:
               upper_tem_setting()
           else:
               monitoring_temp()
   except KeyboardInterrupt:
       # Limpiar y salir
       LCD1602.clear()
       ADC0834.destroy()


**Explicación del Código**

#. Esta sección importa las bibliotecas necesarias para el proyecto. ``LCD1602`` es para la pantalla LCD, ``gpiozero`` proporciona clases para LED, Buzzer y Button, ``ADC0834`` es para la conversión de analógico a digital, y ``time`` y ``math`` son bibliotecas estándar de Python para funciones relacionadas con el tiempo y operaciones matemáticas, respectivamente.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3

       import LCD1602
       from gpiozero import LED, Buzzer, Button
       import ADC0834
       import time
       import math

#. Aquí se inicializan el botón del joystick, el zumbador y el LED. ``Button(22)`` crea un objeto botón conectado al pin GPIO 22. ``Buzzer(23)`` y ``LED(24)`` inicializan el zumbador y el LED a los pines GPIO 23 y 24, respectivamente.

   .. code-block:: python

       # Inicializar botón del joystick, zumbador y LED
       Joy_BtnPin = Button(22)
       buzzPin = Buzzer(23)
       ledPin = LED(24)

#. Establece el límite superior de temperatura inicial e inicializa los módulos ADC y LCD. La LCD se inicializa con una dirección (``0x27``) y un modo (``1``).

   .. code-block:: python

       # Establecer umbral de temperatura inicial
       upperTem = 40

       # Configurar módulos ADC y LCD
       ADC0834.setup()
       LCD1602.init(0x27, 1)

#. Esta función lee los valores X e Y del joystick usando ADC0834. Devuelve un valor de cambio basado en la posición del joystick, que se usará para ajustar el umbral de temperatura.

   .. code-block:: python

       def get_joystick_value():
           """
           Reads the joystick values and returns a change value based on the joystick's position.
           """
           x_val = ADC0834.getResult(1)
           y_val = ADC0834.getResult(2)
           if x_val > 200:
               return 1
           elif x_val < 50:
               return -1
           elif y_val > 200:
               return -10
           elif y_val < 50:
               return 10
           else:
               return 0

#. Ajusta el límite superior de temperatura utilizando la entrada del joystick. El nuevo límite se muestra en la pantalla LCD.

   .. code-block:: python

       def upper_tem_setting():
           """
           Adjusts and displays the upper temperature threshold on the LCD.
           """
           global upperTem
           LCD1602.write(0, 0, 'Upper Adjust: ')
           change = int(get_joystick_value())
           upperTem += change
           strUpperTem = str(upperTem)
           LCD1602.write(0, 1, strUpperTem)
           LCD1602.write(len(strUpperTem), 1, '              ')
           time.sleep(0.1)

#. Lee la temperatura actual del sensor usando ADC0834 y la convierte a grados Celsius.

   .. code-block:: python

       def temperature():
           """
           Reads the current temperature from the sensor and returns it in Celsius.
           """
           analogVal = ADC0834.getResult()
           Vr = 5 * float(analogVal) / 255
           Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)
           temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15 + 25)))
           Cel = temp - 273.15
           return round(Cel, 2)

#. Monitorea y muestra la temperatura actual y el límite superior. Si la temperatura excede el límite superior, se activan el zumbador y el LED.

   .. code-block:: python

       def monitoring_temp():
           """
           Monitors and displays the current temperature and upper temperature threshold. 
           Activates buzzer and LED if the temperature exceeds the upper limit.
           """
           global upperTem
           Cel = temperature()
           LCD1602.write(0, 0, 'Temp: ')
           LCD1602.write(0, 1, 'Upper: ')
           LCD1602.write(6, 0, str(Cel))
           LCD1602.write(7, 1, str(upperTem))
           time.sleep(0.1)
           if Cel >= upperTem:
               buzzPin.on()
               ledPin.on()
           else:
               buzzPin.off()
               ledPin.off()

#. El bucle principal de ejecución alterna entre los modos de ajuste y monitoreo basado en las pulsaciones del botón del joystick. Actualiza continuamente la configuración de la temperatura o monitorea la temperatura actual.

   .. code-block:: python

       # Bucle principal de ejecución
       try:
           lastState = 1
           stage = 0
           while True:
               currentState = Joy_BtnPin.value
               # Alternar entre modo de ajuste y modo de monitoreo
               if currentState == 1 and lastState == 0:
                   stage = (stage + 1) % 2
                   time.sleep(0.1)
                   LCD1602.clear()
               lastState = currentState
               if stage == 1:
                   upper_tem_setting()
               else:
                   monitoring_temp()

#. Esta sección asegura la limpieza y liberación adecuada de recursos cuando se interrumpe el programa.

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt:
           # Limpiar y salir
           LCD1602.clear()
           ADC0834.destroy()