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.. _4.1.10_py:
4.1.10 Ventilateur Intelligent
===================================
.. note::
.. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
:width: 25%
:align: left
Selon la version de votre kit, identifiez si vous disposez d’un **ADC0834** ou d’un **MCP3008** et suivez la section correspondante.
Introduction
-----------------
Dans ce projet, nous allons utiliser des moteurs, des boutons et des thermistances pour fabriquer un ventilateur intelligent manuel + automatique dont la vitesse du vent est réglable.
Composants Nécessaires
--------------------------------
Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.
.. image:: ../img/list_Smart_Fan.png
:align: center
Il est certainement pratique d'acheter un kit complet, voici le lien :
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Nom
- ARTICLES DANS CE KIT
- LIEN
* - Kit Raphael
- 337
- |link_Raphael_kit|
Vous pouvez également les acheter séparément aux liens ci-dessous.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - INTRODUCTION DU COMPOSANT
- LIEN D'ACHAT
* - :ref:`cpn_gpio_extension_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_power_module`
- \-
* - :ref:`cpn_thermistor`
- |link_thermistor_buy|
* - :ref:`cpn_l293d`
- \-
* - :ref:`cpn_adc0834`
- \-
* - :ref:`cpn_button`
- |link_button_buy|
* - :ref:`cpn_motor`
- |link_motor_buy|
Schéma de Circuit
------------------------
============ ======== ======== ===
Nom T-Board Physique WiringPi BCM
GPIO17 Pin 11 0 17
GPIO18 Pin 12 1 18
GPIO27 Pin 13 2 27
GPIO22 Pin 15 3 22
GPIO5 Pin 29 21 5
GPIO6 Pin 31 22 6
GPIO13 Pin 33 23 13
============ ======== ======== ===
.. image:: ../img/Schematic_three_one4.png
:align: center
Procédures Expérimentales
-----------------------------
**Étape 1:** Construisez le circuit.
.. image:: ../img/image245.png
.. note::
Le module d'alimentation peut utiliser une pile de 9V avec la boucle de batterie 9V dans le kit.
Insérez le capuchon du module d'alimentation dans les bandes de bus 5V de la plaque d'essai.
.. image:: ../img/image118.jpeg
:align: center
**Étape 2**: Accédez au dossier du code.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python
**Étape 3**: Exécutez.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 4.1.10_SmartFan.py
Lorsque le code s'exécute, démarrez le ventilateur en appuyant sur le bouton. Chaque fois que
vous appuyez, la vitesse augmente ou diminue d'un niveau. Il y a **5** niveaux de vitesse : **0~4**.
Lorsque le niveau de vitesse atteint le 4\ :sup:`ème` et que vous appuyez sur le bouton,
le ventilateur s'arrête avec une vitesse de **0**.
Une fois que la température augmente ou diminue de plus de 2℃, la vitesse augmente ou diminue
automatiquement d'un niveau.
Code
--------
.. note::
Vous pouvez **Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez accéder au chemin du code source comme ``raphael-kit/python``. Après avoir modifié le code, vous pouvez l'exécuter directement pour voir l'effet.
.. raw:: html
.. code-block:: python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import ADC0834
import math
# Set up pins
MotorPin1 = 5
MotorPin2 = 6
MotorEnable = 13
BtnPin = 22
def setup():
global p_M1,p_M2
ADC0834.setup()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(MotorPin1, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MotorPin2, GPIO.OUT)
p_M1=GPIO.PWM(MotorPin1,2000)
p_M2=GPIO.PWM(MotorPin2,2000)
p_M1.start(0)
p_M2.start(0)
GPIO.setup(MotorEnable, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
GPIO.setup(BtnPin, GPIO.IN)
def temperature():
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
Fah = Cel * 1.8 + 32
return Cel
def motor(level):
if level == 0:
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
return 0
if level>=4:
level = 4
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.HIGH)
p_M1.ChangeDutyCycle(level*25)
return level
def main():
lastState=0
level=0
markTemp = temperature()
while True:
currentState =GPIO.input(BtnPin)
currentTemp=temperature()
if currentState == 1 and lastState == 0:
level=(level+1)%5
markTemp = currentTemp
time.sleep(0.5)
lastState=currentState
if level!=0:
if currentTemp-markTemp <= -2:
level = level -1
markTemp=currentTemp
if currentTemp-markTemp >= 2:
level = level +1
markTemp=currentTemp
level = motor(level)
def destroy():
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
p_M1.stop()
p_M2.stop()
GPIO.cleanup()
if __name__ == '__main__':
setup()
try:
main()
except KeyboardInterrupt:
destroy()
Explication du code
------------------------
.. code-block:: python
def temperature():
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
Fah = Cel * 1.8 + 32
return Cel
La fonction ``temperature()`` convertit les valeurs du thermistor lues par **ADC0834** en valeurs
de température. Référez-vous à :ref:`2.2.2_py` pour plus de détails.
.. code-block:: python
def motor(level):
if level == 0:
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
return 0
if level>=4:
level = 4
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.HIGH)
p_M1.ChangeDutyCycle(level*25)
return level
Cette fonction contrôle la vitesse de rotation du moteur. La plage de **level** : **0-4**
(le niveau **0** arrête le moteur). Chaque niveau représente un changement de **25%** de la
vitesse du ventilateur.
.. code-block:: python
def main():
lastState=0
level=0
markTemp = temperature()
while True:
currentState =GPIO.input(BtnPin)
currentTemp=temperature()
if currentState == 1 and lastState == 0:
level=(level+1)%5
markTemp = currentTemp
time.sleep(0.5)
lastState=currentState
if level!=0:
if currentTemp-markTemp <= -2:
level = level -1
markTemp=currentTemp
if currentTemp-markTemp >= 2:
level = level +1
markTemp=currentTemp
level = motor(level)
La fonction **main()** contient le processus complet du programme comme suit :
1) Lecture constante de l'état du bouton et de la température actuelle.
2) Chaque pression augmente le niveau de **+1** et en même temps, la température est mise à jour.
Le **niveau** varie de **1 à 4**.
3) Lorsque le ventilateur fonctionne (le niveau n'est **pas 0**), la température est surveillée.
Un changement de **2℃\ +** provoque une augmentation ou une diminution du niveau.
4) Le moteur ajuste la vitesse de rotation en fonction du **niveau**.
Image du phénomène
------------------------
.. image:: ../img/image246.png
:align: center