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3.1.9 Timbre de Alarma

Introducción

En este proyecto, haremos un dispositivo de alarma manual. Puedes reemplazar el interruptor de palanca con un termistor o un sensor fotosensible para crear una alarma de temperatura o de luz.

Componentes Necesarios

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

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

Nombre	COMPONENTES EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Raphael	337	Raphael Kit

También puedes comprarlos por separado en los siguientes enlaces.

INTRODUCCIÓN DE COMPONENTES	ENLACE DE COMPRA
Placa de Extensión GPIO	COMPRAR
Protoboard	COMPRAR
Cables de Puente	COMPRAR
Resistor	COMPRAR
LED	COMPRAR
Zumbador	COMPRAR
Interruptor Deslizante	COMPRAR
Transistor	COMPRAR
Capacitor	COMPRAR

Diagrama Esquemático

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

Procedimientos Experimentales

Paso 1: Construye el circuito.

Paso 2: Cambia de directorio.

cd ~/raphael-kit/c/3.1.9/

Paso 3: Compila el código.

gcc 3.1.9_AlarmBell.c -lwiringPi -lpthread

Paso 4: Ejecuta el programa.

sudo ./a.out

Después de iniciar el programa, coloca el interruptor de palanca a la derecha y el zumbador emitirá sonidos de alarma. Al mismo tiempo, los LED rojos y verdes parpadearán a una cierta frecuencia.

Nota

Si no funciona después de ejecutar el programa, o aparece un mensaje de error: "wiringPi.h: No such file or directory", consulta Instalar y verificar WiringPi.

Explicación del Código

#include <pthread.h>

En este código, utilizaremos una nueva biblioteca, pthread.h, que es un conjunto de bibliotecas comunes de hilos y puede realizar multihilos. Añadimos el parámetro -lpthread en el momento de la compilación para el trabajo independiente del LED y el zumbador.

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 función ledWork() ayuda a establecer el estado de funcionamiento de estos 2 LEDs: mantiene el LED verde encendido durante 0,5s y luego se apaga; de manera similar, mantiene el LED rojo encendido durante 0,5s y luego se apaga.

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 función buzzWork() se utiliza para establecer el estado de funcionamiento del zumbador. Aquí establecemos la frecuencia entre 130 y 800, para acumular o disminuir en un intervalo de 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);
}

En la función on():

Define la marca flag=1, indicando el final del hilo de control.
Crea un pin de tono controlado por software BeepPin.
Crea dos hilos separados para que el LED y el zumbador puedan funcionar al mismo tiempo.

pthread_t tLed: Declara un hilo tLed.
pthread_create(&tLed,NULL,ledWork,NULL): Crea el hilo y su prototipo es el siguiente:

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

Si tiene éxito, devuelve 0; de lo contrario, devuelve el número de error -1.

El primer parámetro es un puntero al identificador del hilo.
El segundo se utiliza para configurar el atributo del hilo.
El tercero es la dirección de inicio de la función de ejecución del hilo.
El último es el argumento que se pasa a la función de ejecución.

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

La función Off() define “flag=0” para salir de los hilos: ledWork y buzzWork y luego apaga el zumbador y el 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 todo el proceso del programa: primero lee el valor del interruptor deslizante; si el interruptor deslizante se mueve hacia la derecha (la lectura es 1), se llama a la función on(), se activa el zumbador para emitir sonidos y los LEDs rojo y verde parpadean. De lo contrario, el zumbador y el LED no funcionan.