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3.1.9 Campanello di Allarme

Introduzione

In questo progetto, realizzeremo un dispositivo di allarme manuale. Puoi sostituire l’interruttore a slitta con un termistore o un sensore fotosensibile per creare un allarme di temperatura o un allarme luminoso.

Componenti necessari

In questo progetto, avremo bisogno dei seguenti componenti.

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

Nome	ELEMENTI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Puoi anche acquistare i componenti separatamente dai link qui sotto.

INTRODUZIONE COMPONENTI	LINK DI ACQUISTO
Scheda di estensione GPIO	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Resistore	ACQUISTA
LED	ACQUISTA
Cicalino	ACQUISTA
Interruttore a Scorrimento	ACQUISTA
Transistor	ACQUISTA
Condensatore	ACQUISTA

Schema elettrico

T-Board Name	physical	wiringPi	BCM
GPIO17	Pin 11	0	17
GPIO18	Pin 12	1	18
GPIO27	Pin 13	2	27
GPIO22	Pin 15	3	22

Procedura sperimentale

Passo 1: Costruisci il circuito.

Passo 2: Vai nella cartella del codice.

cd ~/raphael-kit/c/3.1.9/

Passo 3: Compila.

gcc 3.1.9_AlarmBell.c -lwiringPi -lpthread

Passo 4: Esegui.

sudo ./a.out

Dopo l’avvio del programma, sposta l’interruttore a slitta verso destra e il cicalino emetterà suoni di allarme. Allo stesso tempo, i LED rosso e verde lampeggeranno a una certa frequenza.

Nota

Se non funziona dopo l’esecuzione o viene visualizzato un messaggio di errore: "wiringPi.h: Nessun file o directory", fai riferimento a Installa e Controlla wiringPi.

Spiegazione del codice

#include <pthread.h>

In questo codice, utilizzerai una nuova libreria, pthread.h, che è un insieme di librerie comuni per i thread e può realizzare il multithreading. Aggiungiamo il parametro -lpthread al momento della compilazione per il funzionamento indipendente del LED e del cicalino.

void *ledWork(void *arg){
    while(1)
    {
        if(flag==0){
            pthread_exit(NULL);
        }
        digitalWrite(ALedPin,HIGH);
        delay(500);
        digitalWrite(ALedPin,LOW);
        digitalWrite(BLedPin,HIGH);
        delay(500);
        digitalWrite(BLedPin,LOW);
    }
}

La funzione ledWork() serve per impostare lo stato di funzionamento di questi 2 LED: mantiene il LED verde acceso per 0,5s e poi lo spegne; analogamente, mantiene il LED rosso acceso per 0,5s e poi lo spegne.

void *buzzWork(void *arg){
    while(1)
    {
        if(flag==0){
            pthread_exit(NULL);
        }
        if((note>=800)||(note<=130)){
            pitch = -pitch;
        }
        note=note+pitch;
        softToneWrite(BeepPin,note);
        delay(10);
    }
}

La funzione buzzWork() viene utilizzata per impostare lo stato di funzionamento del cicalino. Qui impostiamo la frequenza tra 130 e 800, accumulando o diminuendo con un intervallo di 20.

void on(){
    flag = 1;
    if(softToneCreate(BeepPin) == -1){
        printf("setup softTone failed !");
        return;
    }
    pthread_t tLed;
    pthread_create(&tLed,NULL,ledWork,NULL);
    pthread_t tBuzz;
    pthread_create(&tBuzz,NULL,buzzWork,NULL);
}

Nella funzione on():

Definisci il segno flag=1, che indica la fine del controllo del thread.
Crea un pin di tono controllato da software BeepPin.
Crea due thread separati in modo che il LED e il cicalino possano funzionare contemporaneamente.

pthread_t tLed: Dichiarare un thread tLed.
pthread_create(&tLed,NULL,ledWork,NULL): Crea il thread e il suo prototipo è il seguente:

int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t*restrict_attr,void*（*start_rtn)(void*),void *restrict arg);

Se ha successo, restituisce 0; altrimenti, restituisce il numero di errore -1.

Il primo parametro è un puntatore all’identificatore del thread.
Il secondo è utilizzato per impostare l’attributo del thread.
Il terzo è l’indirizzo iniziale della funzione di esecuzione del thread.
L’ultimo è quello che esegue la funzione.

void off(){
    flag = 0;
    softToneStop(BeepPin);
    digitalWrite(ALedPin,LOW);
    digitalWrite(BLedPin,LOW);
}

La funzione Off() definisce “flag=0” per uscire dai thread ledWork e buzzWork e quindi spegnere il cicalino e i LED.

int main(){
    setup();
    int lastState = 0;
    while(1){
        int currentState = digitalRead(switchPin);
        if ((currentState == 1)&&(lastState==0)){
            on();
        }
        else if((currentState == 0)&&(lastState==1)){
             off();
        }
        lastState=currentState;
    }
    return 0;
}

Main() contiene l’intero processo del programma: innanzitutto legge il valore dell’interruttore a slitta; se l’interruttore a slitta viene spostato a destra (la lettura è 1), viene chiamata la funzione on(), il cicalino viene attivato per emettere suoni e i LED rosso e verde lampeggiano. Altrimenti, il cicalino e i LED non funzionano.