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4.1.8 Bienvenue

Introduction

Dans ce projet, nous utiliserons un PIR pour détecter le mouvement des piétons, et utiliserons des servomoteurs, une LED et un buzzer pour simuler le fonctionnement de la porte capteur d’un magasin de proximité. Lorsque le piéton apparaît dans la zone de détection du PIR, le voyant s’allume, la porte s’ouvre et le buzzer joue une sonnerie d’ouverture.

Composants nécessaires

Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

Il est vraiment pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	ÉLÉMENTS DANS CE KIT	LIEN
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Vous pouvez également les acheter séparément à partir des liens ci-dessous.

INTRODUCTION DES COMPOSANTS	LIEN D’ACHAT
Carte d’extension GPIO	ACHETER
Plaque d’expérimentation (Breadboard)	ACHETER
Fils de Liaison	ACHETER
Résistance	ACHETER
LED	ACHETER
Module de Capteur de Mouvement PIR	-
Servo	ACHETER
Buzzer	ACHETER
Transistor	ACHETER

Schéma de câblage

Nom de la carte	physique	wiringPi	BCM
GPIO18	Pin 12	1	18
GPIO17	Pin 11	0	17
GPIO27	Pin 13	2	27
GPIO22	Pin 15	3	22

Procédures expérimentales

Étape 1 : Construisez le circuit.

Étape 2 : Changez de répertoire.

cd ~/raphael-kit/python/

Étape 3 : Exécutez.

sudo python3 4.1.8_Welcome.py

Après l’exécution du code, si le capteur PIR détecte quelqu’un passant à proximité, la porte s’ouvrira automatiquement (simulée par le servomoteur), l’indicateur s’allumera et la musique de la sonnette jouera. Une fois la musique terminée, le système fermera automatiquement la porte et éteindra l’indicateur, en attendant la prochaine détection de mouvement.

Il y a deux potentiomètres sur le module PIR : l’un pour ajuster la sensibilité et l’autre pour ajuster la distance de détection. Pour optimiser le fonctionnement du module PIR, vous devez tourner les deux à fond dans le sens antihoraire.

Code

Note

Vous pouvez Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez aller dans le chemin du code source comme raphael-kit/python. Après avoir modifié le code, vous pouvez l’exécuter directement pour voir l’effet.

#!/usr/bin/env python3

import RPi.GPIO as GPIO
import time

SERVO_MIN_PULSE = 500
SERVO_MAX_PULSE = 2500

ledPin = 18    # define the ledPin
pirPin = 17    # define the sensorPin
servoPin = 22  # define the servoPin
buzPin = 27    # define the buzzerpin


CL = [0, 131, 147, 165, 175, 196, 211, 248]        # Frequency of Low C notes

CM = [0, 262, 294, 330, 350, 393, 441, 495]        # Frequency of Middle C notes

CH = [0, 525, 589, 661, 700, 786, 882, 990]        # Frequency of High C notes

song = [    CH[5],CH[2],CM[6],CH[2],CH[3],CH[6],CH[3],CH[5],CH[3],CM[6],CH[2]    ]

beat = [    1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,]


def setup():
    global p
    global Buzz                        # Assign a global variable to replace GPIO.PWM
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)       # Numbers GPIOs by physical location
    GPIO.setup(ledPin, GPIO.OUT)   # Set ledPin's mode is output
    GPIO.setup(pirPin, GPIO.IN)    # Set sensorPin's mode is input
    GPIO.setup(servoPin, GPIO.OUT)   # Set servoPin's mode is output
    GPIO.output(servoPin, GPIO.LOW)  # Set servoPin to low
    GPIO.setup(buzPin, GPIO.OUT)    # Set pins' mode is output

    Buzz = GPIO.PWM(buzPin, 440)    # 440 is initial frequency.
    Buzz.start(50)                    # Start Buzzer pin with 50% duty ration

    p = GPIO.PWM(servoPin, 50)     # set Frequece to 50Hz
    p.start(0)                     # Duty Cycle = 0

def map(value, inMin, inMax, outMin, outMax):
    return (outMax - outMin) * (value - inMin) / (inMax - inMin) + outMin


def setAngle(angle):      # make the servo rotate to specific angle (0-180 degrees)
    angle = max(0, min(180, angle))
    pulse_width = map(angle, 0, 180, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE)
    pwm = map(pulse_width, 0, 20000, 0, 100)
    p.ChangeDutyCycle(pwm)#map the angle to duty cycle and output it

def doorbell():
    for i in range(1, len(song)):        # Play song 1
        Buzz.ChangeFrequency(song[i])    # Change the frequency along the song note
        time.sleep(beat[i] * 0.25)        # delay a note for beat * 0.25s
    time.sleep(1)                        # Wait a second for next song.

def closedoor():
    GPIO.output(ledPin, GPIO.LOW)
    for i in range(180, -1, -1): #make servo rotate from 180 to 0 deg
        setAngle(i)
        time.sleep(0.001)
    time.sleep(1)
def opendoor():
    GPIO.output(ledPin, GPIO.HIGH)
    for i in range(0, 181, 1):   #make servo rotate from 0 to 180 deg
        setAngle(i)     # Write to servo
        time.sleep(0.001)
    time.sleep(1)
    doorbell()
    closedoor()

def loop():
    while True:
        if GPIO.input(pirPin)==GPIO.HIGH:
            opendoor()


def destroy():
    GPIO.cleanup()                     # Release resource
    p.stop()
    Buzz.stop()

if __name__ == '__main__':     # Program start from here
    setup()
    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:  # When 'Ctrl+C' is pressed, the program destroy() will be  executed.
        destroy()

Explication du code

def setup():
    global p
    global Buzz                        # Assign a global variable to replace GPIO.PWM
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)       # Numbers GPIOs by physical location
    GPIO.setup(ledPin, GPIO.OUT)   # Set ledPin's mode is output
    GPIO.setup(pirPin, GPIO.IN)    # Set sensorPin's mode is input
    GPIO.setup(buzPin, GPIO.OUT)    # Set pins' mode is output
    Buzz = GPIO.PWM(buzPin, 440)    # 440 is initial frequency.
    Buzz.start(50)                    # Start Buzzer pin with 50% duty ration
    GPIO.setup(servoPin, GPIO.OUT)   # Set servoPin's mode is output
    GPIO.output(servoPin, GPIO.LOW)  # Set servoPin to low
    p = GPIO.PWM(servoPin, 50)     # set Frequece to 50Hz
    p.start(0)                     # Duty Cycle = 0

Ces instructions servent à initialiser les broches de chaque composant.

def setAngle(angle):      # make the servo rotate to specific angle (0-180 degrees)
    angle = max(0, min(180, angle))
    pulse_width = map(angle, 0, 180, SERVO_MIN_PULSE, SERVO_MAX_PULSE)
    pwm = map(pulse_width, 0, 20000, 0, 100)
    p.ChangeDutyCycle(pwm)#map the angle to duty cycle and output it

Créer une fonction, servowrite, pour écrire l’angle dans le servo, entre 0 et 180 degrés. .. code-block:: python

def doorbell():

for i in range(1,len(song)): # Play song1
Buzz.ChangeFrequency(song[i]) # Change the frequency along the song note time.sleep(beat[i] * 0.25) # delay a note for beat * 0.25s

Créer une fonction, doorbell, pour permettre au buzzer de jouer de la musique.

def closedoor():
    GPIO.output(ledPin, GPIO.LOW)
    Buzz.ChangeFrequency(1)
    for i in range(180, -1, -1): #make servo rotate from 180 to 0 deg
        setAngle(i)
        time.sleep(0.001)

Fermer la porte et éteindre la lumière indicatrice.

def opendoor():
    GPIO.output(ledPin, GPIO.HIGH)
    for i in range(0, 181, 1):   #make servo rotate from 0 to 180 deg
        setAngle(i)     # Write to servo
        time.sleep(0.001)
    doorbell()
    closedoor()

La fonction, opendoor() se compose de plusieurs parties : allumer la lumière indicatrice, faire tourner le servo (pour simuler l’action d’ouverture de la porte), jouer la musique de la sonnette du magasin de proximité, et appeler la fonction, closedoor() après avoir joué de la musique.

def loop():
while True:
    if GPIO.input(pirPin)==GPIO.HIGH:
        opendoor()

Lorsque le PIR détecte qu’une personne passe, il appelle la fonction, opendoor() .

4.1.8 Bienvenue

Introduction

Composants nécessaires

Schéma de câblage

Procédures expérimentales

Image du phénomène