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2.2.7 PIRモジュール

はじめに

このプロジェクトでは、人体赤外線焦電センサーを使用してデバイスを作成します。誰かがLEDに近づくと、LEDは自動的に点灯します。そうでなければ、光は消えます。この赤外線モーションセンサーは、人や動物が発する赤外線を検出するセンサーの一種です。

必要な部品

このプロジェクトで必要なコンポーネントは以下の通りです。

../_images/list_2.2.4_pir2.png

全てのキットを一括で購入する方が便利です。以下がそのリンクです：

名前

このキットのアイテム

リンク

Raphael Kit

337

Raphael Kit

各コンポーネントは、以下のリンクから個別にも購入できます。

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

購入

ジャンパーワイヤー

購入

抵抗器

購入

LED

購入

PIRモーションセンサーモジュール

-

回路図

../_images/image327.png

実験手順

ステップ1: 回路を組む。

../_images/image214.png

ステップ2: コードのフォルダに移動。

cd ~/raphael-kit/python/

ステップ3: 実行可能ファイルを実行。

sudo python3 2.2.7_PIR.py

コードが実行された後、PIRは周囲を検出し、誰かが通りかかるとRGB LEDが黄色に光ります。

PIRモジュールには2つのポテンショメータがあります：一つは感度を調整するため、もう一つは検出距離を調整するためです。PIRモジュールをより効果的に動作させるためには、これらを両方とも反時計回りに最後まで回してください。

../_images/PIR_TTE.png

コード

注釈

下のコードは 修正/リセット/コピー/実行/停止 ができますが、それに先立って、ソースコードのパス、例えば raphael-kit/python に移動する必要があります。コードを修正した後は、直接実行して効果を確認できます。

import RPi.GPIO as GPIO
import time

rgbPins = {'Red':18, 'Green':27, 'Blue':22}
pirPin = 17    # the pir connect to pin17

def setup():
    global p_R, p_G, p_B
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)      # Set the GPIO modes to BCM Numbering
    GPIO.setup(pirPin, GPIO.IN)    # Set pirPin to input
    # Set all LedPin's mode to output and initial level to High(3.3v)
    for i in rgbPins:
        GPIO.setup(rgbPins[i], GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)

    # Set all led as pwm channel and frequece to 2KHz
    p_R = GPIO.PWM(rgbPins['Red'], 2000)
    p_G = GPIO.PWM(rgbPins['Green'], 2000)
    p_B = GPIO.PWM(rgbPins['Blue'], 2000)

    # Set all begin with value 0
    p_R.start(0)
    p_G.start(0)
    p_B.start(0)

# Define a MAP function for mapping values.  Like from 0~255 to 0~100
def MAP(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

# Define a function to set up colors
def setColor(color):
# configures the three LEDs' luminance with the inputted color value .
    # Devide colors from 'color' veriable
    R_val = (color & 0xFF0000) >> 16
    G_val = (color & 0x00FF00) >> 8
    B_val = (color & 0x0000FF) >> 0
    # Map color value from 0~255 to 0~100
    R_val = MAP(R_val, 0, 255, 0, 100)
    G_val = MAP(G_val, 0, 255, 0, 100)
    B_val = MAP(B_val, 0, 255, 0, 100)

    #Assign the mapped duty cycle value to the corresponding PWM channel to change the luminance.
    p_R.ChangeDutyCycle(R_val)
    p_G.ChangeDutyCycle(G_val)
    p_B.ChangeDutyCycle(B_val)
    #print ("color_msg: R_val = %s, G_val = %s, B_val = %s"%(R_val, G_val, B_val))

def loop():
    while True:
        pir_val = GPIO.input(pirPin)
        if pir_val==GPIO.HIGH:
            setColor(0xFFFF00)
        else :
            setColor(0x0000FF)

def destroy():
    p_R.stop()
    p_G.stop()
    p_B.stop()
    GPIO.cleanup()                     # Release resource

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

Code Explanation

rgbPins = {'Red':18, 'Green':27, 'Blue':22}

def setup():
    global p_R, p_G, p_B
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    # ……
    for i in rgbPins:
        GPIO.setup(rgbPins[i], GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
    p_R = GPIO.PWM(rgbPins['Red'], 2000)
    p_G = GPIO.PWM(rgbPins['Green'], 2000)
    p_B = GPIO.PWM(rgbPins['Blue'], 2000)
    p_R.start(0)
    p_G.start(0)
    p_B.start(0)

def MAP(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

def setColor(color):
...

これらのコードはRGB LEDの色を設定するために使用されます。詳細は 1.1.2 RGB LED を参照してください。

def loop():
    while True:
        pir_val = GPIO.input(pirPin)
        if pir_val==GPIO.HIGH:
            setColor(0xFFFF00)
        else :
            setColor(0x0000FF)

PIRが人体の赤外線スペクトルを検出すると、RGB LEDは黄色い光を放ちます；そうでなければ、青い光を放ちます。

現象の画像

../_images/image215.jpeg