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4.1.7 Dispositivo Contador

Introducción

Aquí haremos un sistema contador que muestra números, que consiste en un sensor PIR y un display de 4 dígitos. Cuando el PIR detecta que alguien pasa, el número en el display de 4 dígitos aumentará en 1. Puedes usar este contador para contar la cantidad de personas que pasan por un pasillo.

Componentes Necesarios

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

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

Nombre	ELEMENTOS EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Raphael	337	Raphael Kit

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE	ENLACE DE COMPRA
Placa de Extensión GPIO	COMPRAR
Protoboard	COMPRAR
Cables de Puente	COMPRAR
Resistor	COMPRAR
Pantalla de 7 segmentos y 4 dígitos	-
74HC595	COMPRAR
Módulo Sensor de Movimiento PIR	-

Diagrama Esquemático

Nombre T-Board	cableado físico	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

Procedimientos Experimentales

Paso 1: Construye el circuito.

Paso 2: Ve a la carpeta del código.

cd ~/raphael-kit/python/

Paso 3: Ejecuta el archivo ejecutable.

sudo python3 4.1.7_CountingDevice.py

Después de que el código se ejecute, cuando el PIR detecte que alguien pasa, el número en el display de 4 dígitos aumentará en 1.

Hay dos potenciómetros en el módulo PIR: uno es para ajustar la sensibilidad y el otro es para ajustar la distancia de detección. Para que el módulo PIR funcione mejor, debes girar ambos en sentido antihorario hasta el final.

Código

Nota

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.

#!/usr/bin/env python3
import RPi.GPIO as GPIO
import time

sensorPin = 26

SDI = 24
RCLK = 23
SRCLK = 18

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

counter = 0

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 display():
    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():
    global counter
    currentState = 0
    lastState = 0
    while True:
        display()
        currentState=GPIO.input(sensorPin)
        if (currentState == 0) and (lastState == 1):
            counter +=1
        lastState=currentState

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)
    GPIO.setup(sensorPin, GPIO.IN)

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()

Explicación del Código

Basado en 1.1.5 Pantalla de 7 Segmentos de 4 Dígitos, este proyecto añade el módulo PIR para cambiar el conteo automático a detección de conteo. Cuando el PIR detecta que alguien pasa, el número en el display de 4 dígitos aumentará en 1.

def display():
    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])

Primero, inicia el cuarto display de segmento y escribe el número de un solo dígito. Luego, inicia el tercer display de segmento y escribe la decena; después de eso, inicia el segundo y el primer display de segmento respectivamente, y escribe las centenas y millares respectivamente. Debido a que la velocidad de refresco es muy rápida, vemos un display completo de cuatro dígitos.

def loop():
global counter
    currentState = 0
    lastState = 0
    while True:
        display()
        currentState=GPIO.input(sensorPin)
        if (currentState == 0) and (lastState == 1):
            counter +=1
        lastState=currentState

Esta es la función principal: muestra el número en el display de 4 dígitos y lee el valor del PIR. Cuando el PIR detecta que alguien pasa, el número en el display de 4 dígitos aumentará en 1.

4.1.7 Dispositivo Contador

Introducción

Componentes Necesarios

Diagrama Esquemático

Procedimientos Experimentales

Imagen del Fenómeno