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.. _3.1.3_c:

3.1.3 Allarme di Retromarcia
==============================

Introduzione
----------------

In questo progetto, utilizzeremo un LCD, un cicalino e sensori a ultrasuoni 
per realizzare un sistema di assistenza alla retromarcia. Possiamo installarlo 
su un veicolo telecomandato per simulare il processo reale di retromarcia in un garage.

Componenti necessari
------------------------------

In questo progetto avremo bisogno dei seguenti componenti. 

.. image:: ../img/list_Reversing_Alarm.png
    :align: center

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link: 

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Nome	
        - ELEMENTI IN QUESTO KIT
        - LINK
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Puoi anche acquistare i componenti separatamente dai link qui sotto.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUZIONE COMPONENTI
        - LINK DI ACQUISTO

    *   - :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_buzzer`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_transistor`
        - |link_transistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_ultrasonic_sensor`
        - |link_ultrasonic_buy|
    *   - :ref:`cpn_i2c_lcd`
        - |link_i2clcd1602_buy|

Schema elettrico
--------------------

Il sensore a ultrasuoni rileva la distanza tra sé e l'ostacolo,
che verrà visualizzata sullo schermo LCD in codice. Allo stesso tempo,
il sensore a ultrasuoni farà emettere al cicalino un suono di avvertimento
con frequenza variabile in base al valore della distanza.

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO23       Pin 16   4        23
GPIO24       Pin 18   5        24
GPIO17       Pin 11   0        17
SDA1         Pin 3             
SCL1         Pin 5             
============ ======== ======== ===

.. image:: ../img/Schematic_three_one3.png
   :align: center

Procedura sperimentale
---------------------------

**Passo 1:** Costruisci il circuito.

.. image:: ../img/image242.png

**Passo 2:** Cambia directory.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/c/3.1.3/

**Passo 3:** Compila.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    gcc 3.1.3_ReversingAlarm.c -lwiringPi

**Passo 4:** Esegui.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo ./a.out

Quando il codice viene eseguito, il modulo sensore a ultrasuoni rileva la distanza 
dall'ostacolo e quindi visualizza le informazioni sulla distanza sull'LCD1602; 
inoltre, il cicalino emette un tono di avvertimento la cui frequenza cambia in base 
alla distanza.

.. note::

    * Se appare un errore come ``wiringPi.h: Nessun file o directory``, fai riferimento a :ref:`install_wiringpi`.
    * Se ottieni l'errore ``Unable to open I2C device: No such file or directory``, devi fare riferimento a :ref:`i2c_config` per abilitare I2C e controllare se i collegamenti sono corretti.
    * Se il codice e i collegamenti sono corretti, ma l'LCD non mostra ancora contenuti, puoi regolare il contrasto tramite il potenziometro sul retro.


**Codice**

.. note::
    I seguenti codici sono incompleti. Se desideri controllare i codici completi, 
    ti consigliamo di utilizzare il comando nano 3.1.1_ReversingAlarm.c.

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <stdio.h>
    #include <sys/time.h>
    #include <wiringPi.h>
    #include <wiringPiI2C.h>
    #include <string.h>

    #define Trig    4
    #define Echo    5
    #define Buzzer  0

    int LCDAddr = 0x27;
    int BLEN = 1;
    int fd;

    //funzione per l'LCD
    void write_word(int data){...}

    void send_command(int comm){...}

    void send_data(int data){...}

    void lcdInit(){...}

    void clear(){...}

    void write(int x, int y, char data[]){...}

    //funzione per il sensore a ultrasuoni
    void ultraInit(void){...}

    float disMeasure(void){...}

    //funzione principale
    int main(void)
    {
        float dis;
        char result[10];
        if(wiringPiSetup() == -1){ 
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1;
        }

        pinMode(Buzzer,OUTPUT);
        fd = wiringPiI2CSetup(LCDAddr);
        lcdInit();
        ultraInit();

        clear();
        write(0, 0, "Ultrasonic Starting"); 
        write(1, 1, "By Sunfounder");   

        while(1){
            dis = disMeasure();
            printf("%.2f cm \n",dis);
            digitalWrite(Buzzer,LOW);
            if (dis > 400){
                clear();
                write(0, 0, "Error");
                write(3, 1, "Out of range");    
                delay(500);
            }
            else
            {
                clear();
                write(0, 0, "Distance is");
                sprintf(result,"%.2f cm",dis);
                write(5, 1, result);

                if(dis>=50)
                {delay(500);}
                else if(dis<50 & dis>20) {
                    for(int i=0;i<2;i++){
                    digitalWrite(Buzzer,HIGH);
                    delay(50);
                    digitalWrite(Buzzer,LOW);
                    delay(200);
                    }
                }
                else if(dis<=20){
                    for(int i=0;i<5;i++){
                    digitalWrite(Buzzer,HIGH);
                    delay(50);
                    digitalWrite(Buzzer,LOW);
                    delay(50);
                    }
                }
            }   
        }

        return 0;
    }

**Spiegazione del Codice**

.. code-block:: c

    pinMode(Buzzer,OUTPUT);
    fd = wiringPiI2CSetup(LCDAddr);
    lcdInit();
    ultraInit();

In questo programma, applichiamo i componenti utilizzati in precedenza. Qui utilizziamo
cicalini, LCD e ultrasuoni. Li inizializziamo come abbiamo fatto in precedenza.

.. code-block:: c

    dis = disMeasure();
     printf("%.2f cm \n",dis);
    digitalWrite(Buzzer,LOW);
    if (dis > 400){
         write(0, 0, "Error");
         write(3, 1, "Out of range");    
    }
    else
    {
        write(0, 0, "Distance is");
        sprintf(result,"%.2f cm",dis);
        write(5, 1, result);
	}

Qui otteniamo il valore del sensore a ultrasuoni e calcoliamo la distanza.

Se il valore della distanza è superiore al valore di portata da rilevare,
viene stampato un messaggio di errore sullo schermo LCD. E se il valore della distanza è
all'interno della portata, verranno visualizzati i risultati corrispondenti.

.. code-block:: c

    sprintf(result,"%.2f cm",dis);

Poiché la modalità di output dell'LCD supporta solo il tipo carattere, e la
variabile dis memorizza un valore di tipo float, dobbiamo usare sprintf().
Questa funzione converte il valore float in caratteri e lo memorizza
nella variabile stringa result[]. %.2f significa mantenere due cifre decimali.

.. code-block:: c

    if(dis>=50)
    {delay(500);}
    else if(dis<50 & dis>20) {
        for(int i=0;i<2;i++){
        digitalWrite(Buzzer,HIGH);
        delay(50);
        digitalWrite(Buzzer,LOW);
        delay(200);
        }
    }
    else if(dis<=20){
        for(int i=0;i<5;i++){
        digitalWrite(Buzzer,HIGH);
        delay(50);
        digitalWrite(Buzzer,LOW);
        delay(50);
        }
    }

Questa condizione di controllo viene utilizzata per regolare il suono del cicalino.
In base alla distanza, può essere suddiviso in tre
casi, ognuno dei quali genererà frequenze sonore diverse. Poiché
il valore totale di delay è 500, tutti i casi forniscono un intervallo di 500 ms
per il sensore a ultrasuoni.

Immagine del Fenomeno
--------------------------

.. image:: ../img/image243.jpeg
   :align: center