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3.1.3 逆転アラーム

はじめに

このプロジェクトでは、LCD、ブザー、超音波センサーを使用して、逆転補助システムを作成します。これをリモコンの車両に取り付けて、車をガレージに逆駐車する実際のプロセスをシミュレートすることができます。

必要な部品

このプロジェクトには以下の部品が必要です。

../_images/list_Reversing_Alarm.png

全てのキットを購入すると便利です。以下はそのリンクです。

名前

このキットのアイテム

リンク

Raphael Kit

337

Raphael Kit

以下のリンクから個別に購入することも可能です。

コンポーネントの紹介

購入リンク

GPIO拡張ボード

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ブレッドボード

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ジャンパーワイヤー

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抵抗器

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ブザー

-

トランジスタ

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超音波モジュール

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I2C LCD1602

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回路図

超音波センサーは障害物との距離を検出し、その情報をコードの形でLCDに表示します。同時に、超音波センサーは距離の値に応じてブザーから異なる周波数の警告音を発します。

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
../_images/Schematic_three_one3.png

実験手順

ステップ1: 回路を組み立てる。

../_images/image242.png

ステップ2: ディレクトリを変更する。

cd ~/raphael-kit/c/3.1.3/

ステップ3: コンパイルする。

gcc 3.1.3_ReversingAlarm.c -lwiringPi

ステップ4: 実行する。

sudo ./a.out

コードを実行すると、超音波センサーモジュールは障害物までの距離を検出し、その情報をLCD1602に表示します。さらに、ブザーは距離に応じて周波数が変わる警告音を出します。

注釈

  • エラープロンプト wiringPi.h: No such file or directory が表示された場合は、 WiringPiのインストールと確認 を参照してください。

  • Unable to open I2C device: No such file or directory というエラーが出た場合、 I2C設定 を参照してI2Cを有効にし、配線が正しいか確認してください。

  • コードと配線が正しいのにLCDに内容が表示されない場合、背面の可変抵抗を回してコントラストを調整してください。

コード

注釈

下記のコードは不完全です。完全なコードを確認するには、コマンドnano 3.1.1_ReversingAlarm.cを使用することをおすすめします。

#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;

//here is the function of 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[]){...}

//here is the function of Ultrasonic
void ultraInit(void){...}

float disMeasure(void){...}

//here is the main function
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;
}

コード説明

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

このプログラムでは、前回のコンポーネントを総合的に応用しています。ここではブザー、LCD、超音波を使用しています。以前と同じ方法でこれらを初期化することができます。

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);
}

ここでは超音波センサの値を取得し、計算を通じて距離を取得します。

距離の値が検出される範囲値よりも大きい場合、LCDにエラーメッセージが表示されます。そして、距離の値が範囲内であれば、対応する結果が出力されます。

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

LCDの出力モードは文字型のみをサポートしているため、変数disにはfloat型の値が格納されているので、sprintf()を使用する必要があります。この関数はfloat型の値を文字に変換し、文字変数result[]に格納します。%.2fは小数点以下2桁を保持することを意味します。

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);
    }
}

この判定条件はブザーの音を制御するために使用されます。距離の違いにより、3つのケースに分けられ、それぞれで異なる音の周波数が出力されます。delayの合計値が500であるため、すべてのケースで超音波センサーに500msの間隔を提供できます。

現象の画像

../_images/image243.jpeg