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4.1.12 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 hacer una alarma de temperatura o de luz.

Componentes Necesarios

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

../_images/4.1.15_alarm_bell_list.png

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

Nombre

ARTÍCULOS 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

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Cables de Puente

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Resistor

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LED

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Zumbador

COMPRAR

Interruptor Deslizante

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Transistor

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Capacitor

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Diagrama Esquemático

Nombre T-Board

física

WiringPi

BCM

GPIO17

Pin 11

0

17

GPIO18

Pin 12

1

18

GPIO27

Pin 13

2

27

GPIO22

Pin 15

3

22
../_images/4.1.15_alarm_bell_schematic.png

Procedimientos Experimentales

Paso 1: Construye el circuito.

../_images/4.1.15_alarm_bell_circuit.png

Paso 2: Cambia de directorio.

cd ~/raphael-kit/python-pi5

Paso 3: Ejecuta.

sudo python3 4.1.15_AlarmBell_zero.py

Después de que el programa se inicie, el interruptor de palanca se moverá hacia la derecha y el zumbador emitirá sonidos de alarma. Al mismo tiempo, los LED rojo y verde parpadearán a una cierta frecuencia.

Advertencia

Si recibe el mensaje de error RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, consulte Si «gpiozero» no funciona.

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-pi5.

#!/usr/bin/env python3

from gpiozero import LED, Button, TonalBuzzer
import time
import threading

# Inicializar TonalBuzzer en el pin GPIO 22
BeepPin = TonalBuzzer(22)

# Inicializar LEDs en los pines GPIO 17 y 27
ALedPin = LED(17)
BLedPin = LED(27)

# Inicializar Botón en el pin GPIO 18
switchPin = Button(18)

# Bandera global para controlar los estados del zumbador y los LEDs
flag = 0

def ledWork():
    """
    Control LED blinking pattern based on the flag state.
    When flag is set, alternately blink ALedPin and BLedPin.
    """
    while True:
        if flag:
            # Parpadeo alternado de los LEDs
            ALedPin.on()
            time.sleep(0.5)
            ALedPin.off()
            BLedPin.on()
            time.sleep(0.5)
            BLedPin.off()
        else:
            # Apaga ambos LEDs si la bandera no está activada
            ALedPin.off()
            BLedPin.off()

# Definir la melodía musical como una lista de notas y sus duraciones
tune = [
    ('C4', 0.1), ('E4', 0.1), ('G4', 0.1),
    (None, 0.1),
    ('E4', 0.1), ('G4', 0.1), ('C5', 0.1),
    (None, 0.1),
    ('C5', 0.1), ('G4', 0.1), ('E4', 0.1),
    (None, 0.1),
    ('G4', 0.1), ('E4', 0.1), ('C4', 0.1),
    (None, 0.1)
]

def buzzerWork():
    """
    Play a tune using the buzzer based on the flag state.
    The tune is played only when the flag is set.
    """
    while True:
        for note, duration in tune:
            if flag == 0:
                break
            print(note)  # Muestra la nota actual en la consola
            BeepPin.play(note)  # Reproduce la nota actual
            time.sleep(duration)  # Pausa por la duración de la nota
        BeepPin.stop()  # Detiene el zumbador después de reproducir la melodía

def main():
    """
    Monitor button press to update the flag state.
    Sets the flag when the button is pressed.
    """
    global flag
    while True:
        flag = 1 if switchPin.is_pressed else 0

try:
    # Inicializa y arranca los hilos para el control del zumbador y los LEDs
    tBuzz = threading.Thread(target=buzzerWork)
    tBuzz.start()
    tLed = threading.Thread(target=ledWork)
    tLed.start()
    main()

except KeyboardInterrupt:
    # Detiene el zumbador y apaga los LEDs al interrumpir el programa
    BeepPin.stop()
    ALedPin.off()
    BLedPin.off()

Explicación del Código

  1. Este segmento incluye la importación de bibliotecas esenciales para implementar retrasos y subprocesos. También importa las clases LED, Button y TonalBuzzer de la biblioteca gpiozero, cruciales para controlar dispositivos GPIO en una Raspberry Pi.

    #!/usr/bin/env python3

from gpiozero import LED, Button, TonalBuzzer
import time
import threading

  2. Configura un zumbador en el pin GPIO 22, dos LEDs en los pines GPIO 17 y 27, y un botón en el pin GPIO 18. También se define una bandera global para gestionar el estado del zumbador y los LEDs.

    # Inicializar TonalBuzzer en el pin GPIO 22
BeepPin = TonalBuzzer(22)

# Inicializar LEDs en los pines GPIO 17 y 27
ALedPin = LED(17)
BLedPin = LED(27)

# Inicializar Botón en el pin GPIO 18
switchPin = Button(18)

# Bandera global para controlar los estados del zumbador y los LEDs
flag = 0

  3. Esta función controla el parpadeo de los LEDs según el estado de la bandera. Si la bandera está activada (1), alterna entre encender y apagar cada LED. Si no está activada (0), ambos LEDs se apagan.

    def ledWork():
    """
    Control LED blinking pattern based on the flag state.
    When flag is set, alternately blink ALedPin and BLedPin.
    """
    while True:
        if flag:
            # Parpadeo alternado de los LEDs
            ALedPin.on()
            time.sleep(0.5)
            ALedPin.off()
            BLedPin.on()
            time.sleep(0.5)
            BLedPin.off()
        else:
            # Apaga ambos LEDs si la bandera no está activada
            ALedPin.off()
            BLedPin.off()

  4. La melodía se define como una secuencia de notas (frecuencia) y duraciones (segundos).

    # Definir la melodía musical como una lista de notas y sus duraciones
tune = [
    ('C4', 0.1), ('E4', 0.1), ('G4', 0.1),
    (None, 0.1),
    ('E4', 0.1), ('G4', 0.1), ('C5', 0.1),
    (None, 0.1),
    ('C5', 0.1), ('G4', 0.1), ('E4', 0.1),
    (None, 0.1),
    ('G4', 0.1), ('E4', 0.1), ('C4', 0.1),
    (None, 0.1)
]

  5. Reproduce una melodía predefinida cuando la bandera está activada. La melodía se detiene si la bandera se desactiva durante su reproducción.

    def buzzerWork():
    """
    Play a tune using the buzzer based on the flag state.
    The tune is played only when the flag is set.
    """
    while True:
        for note, duration in tune:
            if flag == 0:
                break
            print(note)  # Muestra la nota actual en la consola
            BeepPin.play(note)  # Reproduce la nota actual
            time.sleep(duration)  # Pausa por la duración de la nota
        BeepPin.stop()  # Detiene el zumbador después de reproducir la melodía

  6. Verifica continuamente el estado del botón para activar o desactivar la bandera.

    def main():
    """
    Monitor button press to update the flag state.
    Sets the flag when the button is pressed.
    """
    global flag
    while True:
        flag = 1 if switchPin.is_pressed else 0

  7. Se inician los hilos para buzzerWork y ledWork, permitiendo que se ejecuten simultáneamente con la función principal.

    try:
    # Inicializa y arranca los hilos para el control del zumbador y los LEDs
    tBuzz = threading.Thread(target=buzzerWork)
    tBuzz.start()
    tLed = threading.Thread(target=ledWork)
    tLed.start()
    main()

  8. Detiene el zumbador y apaga los LEDs cuando se interrumpe el programa, asegurando una salida limpia.

    except KeyboardInterrupt:
    # Detiene el zumbador y apaga los LEDs al interrumpir el programa
    BeepPin.stop()
    ALedPin.off()
    BLedPin.off()