Note

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4.1.5 Bienvenue

Introduction

Dans ce projet, nous utiliserons un capteur PIR pour détecter le mouvement des piétons et utiliserons des servos, une LED et un buzzer pour simuler le fonctionnement de la porte automatique d’un magasin de proximité. Lorsque le piéton apparaît dans la zone de détection du PIR, la lumière indicatrice 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 certainement 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 via les liens ci-dessous.

INTRODUCTION AUX 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

Nom T-Board	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 : Construire le circuit.

Étape 2 : Changer de répertoire.

cd ~/raphael-kit/python-pi5

Étape 3 : Exécuter.

sudo python3 4.1.8_Welcome_zero.py

Après l’exécution du code, si le capteur PIR détecte le passage de quelqu’un, la porte s’ouvrira automatiquement (simulée par le servo), allumera l’indicateur et jouera la musique de la sonnette. Après que la musique de la sonnette soit jouée, le système fermera automatiquement la porte et éteindra la lumière indicatrice, en attendant que quelqu’un passe à nouveau.

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

Avertissement

Si vous recevez le message d’erreur RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, veuillez consulter Si « gpiozero » ne fonctionne pas.

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-pi5. Après avoir modifié le code, vous pouvez l’exécuter directement pour voir l’effet.

#!/usr/bin/env python3

from gpiozero import LED, MotionSensor, Servo, TonalBuzzer
import time

# GPIO pin setup for LED, motion sensor (PIR), and buzzer
ledPin = LED(6)
pirPin = MotionSensor(21)
buzPin = TonalBuzzer(27)

# Servo motor pulse width correction factor and calculation
myCorrection = 0.45
maxPW = (2.0 + myCorrection) / 1000  # Maximum pulse width
minPW = (1.0 - myCorrection) / 1000  # Minimum pulse width

# Initialize servo with custom pulse widths
servoPin = Servo(25, min_pulse_width=minPW, max_pulse_width=maxPW)

# Musical tune for buzzer, with notes and durations
tune = [('C#4', 0.2), ('D4', 0.2), (None, 0.2),
        ('Eb4', 0.2), ('E4', 0.2), (None, 0.6),
        ('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.6),
        ('Eb4', 0.2), ('E4', 0.2), (None, 0.2),
        ('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.2),
        ('C4', 0.2), ('B4', 0.2), (None, 0.2),
        ('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.2),
        ('B4', 0.2), ('Bb4', 0.5), (None, 0.6),
        ('A4', 0.2), ('G4', 0.2), ('E4', 0.2),
        ('D4', 0.2), ('E4', 0.2)]

def setAngle(angle):
    """
    Move the servo to a specified angle.
    :param angle: Angle in degrees (0-180).
    """
    value = float(angle / 180)  # Convert angle to servo value
    servoPin.value = value      # Set servo position
    time.sleep(0.001)           # Short delay for servo movement

def doorbell():
    """
    Play a musical tune using the buzzer.
    """
    for note, duration in tune:
        buzPin.play(note)       # Play the note
        time.sleep(float(duration))  # Duration of the note
    buzPin.stop()               # Stop buzzer after playing the tune

def closedoor():
    # Turn off LED and move servo to close door
    ledPin.off()
    for i in range(180, -1, -1):
        setAngle(i)             # Move servo from 180 to 0 degrees
        time.sleep(0.001)       # Short delay for smooth movement
    time.sleep(1)               # Wait after closing door

def opendoor():
    # Turn on LED, open door (move servo), play tune, close door
    ledPin.on()
    for i in range(0, 181):
        setAngle(i)             # Move servo from 0 to 180 degrees
        time.sleep(0.001)       # Short delay for smooth movement
    time.sleep(1)               # Wait before playing the tune
    doorbell()                  # Play the doorbell tune
    closedoor()                 # Close the door after the tune

def loop():
    # Main loop to check for motion and operate door
    while True:
        if pirPin.motion_detected:
            opendoor()               # Open door if motion detected
        time.sleep(0.1)              # Short delay in loop

try:
    loop()
except KeyboardInterrupt:
    # Clean up GPIO on user interrupt (e.g., Ctrl+C)
    buzPin.stop()
    ledPin.off()

Explication du Code

Le script commence par importer les modules nécessaires. La bibliothèque gpiozero est utilisée pour interfacer avec la LED, le capteur de mouvement, le moteur servo et le buzzer tonal. Le module time est utilisé pour gérer les fonctions liées au temps.
```
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import LED, MotionSensor, Servo, TonalBuzzer
import time
```

Initialise la LED, le capteur de mouvement PIR et le buzzer tonal sur leurs broches GPIO respectives.

# GPIO pin setup for LED, motion sensor (PIR), and buzzer
ledPin = LED(6)
pirPin = MotionSensor(21)
buzPin = TonalBuzzer(27)

Calcule les largeurs d’impulsion maximales et minimales pour le moteur servo, en incorporant un facteur de correction pour un réglage fin.

# Servo motor pulse width correction factor and calculation
myCorrection = 0.45
maxPW = (2.0 + myCorrection) / 1000  # Maximum pulse width
minPW = (1.0 - myCorrection) / 1000  # Minimum pulse width

Initialise le moteur servo sur la broche GPIO 25 avec les largeurs d’impulsion personnalisées pour un positionnement précis.
```
# Initialize servo with custom pulse widths
servoPin = Servo(25, min_pulse_width=minPW, max_pulse_width=maxPW)
```

La mélodie est définie comme une séquence de notes (fréquence) et de durées (secondes).

# Musical tune for buzzer, with notes and durations
tune = [('C#4', 0.2), ('D4', 0.2), (None, 0.2),
        ('Eb4', 0.2), ('E4', 0.2), (None, 0.6),
        ('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.6),
        ('Eb4', 0.2), ('E4', 0.2), (None, 0.2),
        ('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.2),
        ('C4', 0.2), ('B4', 0.2), (None, 0.2),
        ('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.2),
        ('B4', 0.2), ('Bb4', 0.5), (None, 0.6),
        ('A4', 0.2), ('G4', 0.2), ('E4', 0.2),
        ('D4', 0.2), ('E4', 0.2)]

Fonction pour déplacer le servo à un angle spécifié. Convertit l’angle en une valeur comprise entre 0 et 1 pour le servo.

def setAngle(angle):
    """
    Déplacer le servo à un angle spécifié.
    :param angle: Angle en degrés (0-180).
    """
    value = float(angle / 180)  # Convert angle to servo value
    servoPin.value = value      # Set servo position
    time.sleep(0.001)           # Short delay for servo movement

Fonction pour jouer une mélodie musicale avec le buzzer. Parcourt la liste tune, en jouant chaque note pour sa durée spécifiée.

def doorbell():
    """
    Play a musical tune using the buzzer.
    """
    for note, duration in tune:
        buzPin.play(note)       # Play the note
        time.sleep(float(duration))  # Duration of the note
    buzPin.stop()               # Stop buzzer after playing the tune

Fonctions pour ouvrir et fermer la porte à l’aide du moteur servo. La fonction opendoor allume la LED, ouvre la porte, joue la mélodie, puis ferme la porte.

def closedoor():
    # Turn off LED and move servo to close door
    ledPin.off()
    for i in range(180, -1, -1):
        setAngle(i)             # Move servo from 180 to 0 degrees
        time.sleep(0.001)       # Short delay for smooth movement
    time.sleep(1)               # Wait after closing door

def opendoor():
    # Turn on LED, open door (move servo), play tune, close door
    ledPin.on()
    for i in range(0, 181):
        setAngle(i)             # Move servo from 0 to 180 degrees
        time.sleep(0.001)       # Short delay for smooth movement
    time.sleep(1)               # Wait before playing the tune
    doorbell()                  # Play the doorbell tune
    closedoor()                 # Close the door after the tune

Boucle principale qui vérifie constamment la détection de mouvement. Lorsqu’un mouvement est détecté, elle déclenche la fonction opendoor.

def loop():
    # Main loop to check for motion and operate door
    while True:
        if pirPin.motion_detected:
            opendoor()               # Open door if motion detected
        time.sleep(0.1)              # Short delay in loop

Exécute la boucle principale et s’assure que le script peut être arrêté avec une commande clavier (Ctrl+C), en éteignant le buzzer et la LED pour une sortie propre.
```
try:
    loop()
except KeyboardInterrupt:
    # Clean up GPIO on user interrupt (e.g., Ctrl+C)
    buzPin.stop()
    ledPin.off()
```