注釈

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4.1.7 計数デバイス

はじめに

このセクションでは、数字を表示するカウンターシステムを作成します。このシステムは、 PIRセンサーと4桁のセグメントディスプレイで構成されています。PIRが通行人を検出すると、 4桁のセグメントディスプレイ上の数字が1増加します。このカウンターを使用して、通路を通る人の数を数えることができます。

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_Counting_Device1.png ../_images/list_Counting_Device2.png

キット一式を購入すると便利です。リンクは以下の通りです：

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

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ジャンパーワイヤー

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抵抗器

BUY

4桁7セグメントディスプレイ

-

74HC595

BUY

PIRモーションセンサーモジュール

-

回路図

T-Board Name

physical

wiringPi

BCM

GPIO17

Pin 11

0

17

GPIO27

Pin 13

2

27

GPIO22

Pin 15

3

22

SPIMOSI

Pin 19

12

10

GPIO18

Pin 12

1

18

GPIO23

Pin 16

4

23

GPIO24

Pin 18

5

24

GPIO26

Pin 37

25

26
../_images/Schematic_three_one1.png

実験手順

ステップ1：回路を組み立てます。

../_images/image235.png

ステップ2：コードのフォルダに移動します。

cd ~/raphael-kit/python/

ステップ3：実行ファイルを起動します。

sudo python3 4.1.7_CountingDevice.py

コードを実行した後、PIRが通行人を検出すると、 4桁のセグメントディスプレイ上の数字が1増加します。

PIRモジュールには2つのポテンショメータがあります：1つは感度を調整するため、もう1つは検出距離を調整するためのものです。PIRモジュールをより良く動作させるために、両方を反時計回りに最後まで回す必要があります。

../_images/PIR_TTE.png

コード

注釈

以下のコードは 修正/リセット/コピー/実行/停止 が可能です。ただし、それを行う前に、 raphael-kit/python のようなソースコードのパスへ移動する必要があります。コードを修正した後、その効果を直接確認するために実行することができます。

#!/usr/bin/env python3
import RPi.GPIO as GPIO
import time

sensorPin = 26

SDI = 24
RCLK = 23
SRCLK = 18

placePin = (10, 22, 27, 17)
number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

counter = 0

def clearDisplay():
    for i in range(8):
        GPIO.output(SDI, 1)
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)

def hc595_shift(data):
    for i in range(8):
        GPIO.output(SDI, 0x80 & (data << i))
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)

def pickDigit(digit):
    for i in placePin:
        GPIO.output(i,GPIO.LOW)
    GPIO.output(placePin[digit], GPIO.HIGH)

def display():
    global counter
    clearDisplay()
    pickDigit(0)
    hc595_shift(number[counter % 10])

    clearDisplay()
    pickDigit(1)
    hc595_shift(number[counter % 100//10])

    clearDisplay()
    pickDigit(2)
    hc595_shift(number[counter % 1000//100])

    clearDisplay()
    pickDigit(3)
    hc595_shift(number[counter % 10000//1000])

def loop():
    global counter
    currentState = 0
    lastState = 0
    while True:
        display()
        currentState=GPIO.input(sensorPin)
        if (currentState == 0) and (lastState == 1):
            counter +=1
        lastState=currentState

def setup():
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GPIO.setup(SDI, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(RCLK, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(SRCLK, GPIO.OUT)
    for i in placePin:
        GPIO.setup(i, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(sensorPin, GPIO.IN)

def destroy():   # When "Ctrl+C" is pressed, the function is executed.
    GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':  # Program starting from here
    setup()
    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()

コードの説明

1.1.5 4桁の7セグメントディスプレイ を基に、このプロジェクトは PIRモジュール を追加して、自動カウントをカウント検出に変更します。PIRが通行人を検出すると、4桁のセグメントディスプレイ上の数字が1増加します。

def display():
    global counter
    clearDisplay()
    pickDigit(0)
    hc595_shift(number[counter % 10])

    clearDisplay()
    pickDigit(1)
    hc595_shift(number[counter % 100//10])

    clearDisplay()
    pickDigit(2)
    hc595_shift(number[counter % 1000//100])

    clearDisplay()
    pickDigit(3)
    hc595_shift(number[counter % 10000//1000])

まず、4番目のセグメントディスプレイを起動し、1桁の数字を書き込みます。 次に、3番目のセグメントディスプレイを起動し、10の位の数字を入力します。その後、2番目と1番目のセグメントディスプレイをそれぞれ起動し、100の位と1000の位の数字をそれぞれ書き込みます。更新速度が非常に速いため、4桁のディスプレイが完全に表示されるように見えます。

def loop():
global counter
    currentState = 0
    lastState = 0
    while True:
        display()
        currentState=GPIO.input(sensorPin)
        if (currentState == 0) and (lastState == 1):
            counter +=1
        lastState=currentState

これはメイン関数です：4桁のセグメントディスプレイに数字を表示し、PIRの値を読み取ります。PIRが通行人を検出すると、4桁のセグメントディスプレイ上の数字が1増加します。

現象の画像

../_images/image236.jpeg