Bemerkung

Hallo und willkommen in der SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32 Enthusiasten-Gemeinschaft auf Facebook! Tauchen Sie tiefer ein in die Welt von Raspberry Pi, Arduino und ESP32 mit anderen Enthusiasten.

Warum beitreten?

Expertenunterstützung: Lösen Sie Nachverkaufsprobleme und technische Herausforderungen mit Hilfe unserer Gemeinschaft und unseres Teams.
Lernen & Teilen: Tauschen Sie Tipps und Anleitungen aus, um Ihre Fähigkeiten zu verbessern.
Exklusive Vorschauen: Erhalten Sie frühzeitigen Zugang zu neuen Produktankündigungen und exklusiven Einblicken.
Spezialrabatte: Genießen Sie exklusive Rabatte auf unsere neuesten Produkte.
Festliche Aktionen und Gewinnspiele: Nehmen Sie an Gewinnspielen und Feiertagsaktionen teil.

👉 Sind Sie bereit, mit uns zu erkunden und zu erschaffen? Klicken Sie auf [hier] und treten Sie heute bei!

Lektion 07: Infrarot-Geschwindigkeitssensormodul

In dieser Lektion lernen Sie, wie Sie die Drehgeschwindigkeit mit einem Raspberry Pi und einem einfachen Sensor messen. Wir werden einen digitalen Eingabesenor an den GPIO-Pin 17 anschließen und Python verwenden, um dessen Zustandsänderungen zu überwachen. Der Schwerpunkt liegt darauf, die Umdrehungen pro Sekunde zu berechnen, indem die Sensoraktivierungen über einen bestimmten Zeitraum gezählt werden. Sie werden eine Python-Funktion schreiben, um diese Daten genau zu erfassen und in eine messbare Geschwindigkeit umzuwandeln. Dieses praktische Projekt ist eine einfache, aber praxisnahe Einführung in die Sammlung und Analyse realer Daten mit dem Raspberry Pi und ideal für Anfänger, die sich für angewandte Python-Programmierung und Hardware-Interaktion interessieren.

Benötigte Komponenten

In diesem Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

Sie können sie auch einzeln über die unten stehenden Links kaufen.

Component Introduction	Purchase Link
Raspberry Pi 5	KAUFEN
Infrarot-Geschwindigkeitssensor-Modul	KAUFEN
TT-Motor	-
Steckbrett	KAUFEN

Verkabelung

Code

from gpiozero import DigitalInputDevice
from time import time

# Initialize the sensor
sensor = DigitalInputDevice(17)  # Assuming the sensor is connected to GPIO17

def calculate_rps(sample_time=1, steps_per_revolution=20):
    """
    Calculate Revolutions Per Second (RPS)

    :param sample_time: Sampling time in seconds
    :param steps_per_revolution: Number of steps in each complete revolution
    :return: Revolutions per second
    """
    start_time = time()
    end_time = start_time + sample_time
    steps = 0
    last_state = False

    while time() < end_time:
        current_state = sensor.is_active
        if current_state and not last_state:
            # Detect a transition from inactive to active state
            steps += 1
        last_state = current_state

    # Calculate RPS
    rps = steps / steps_per_revolution
    return rps

# Example usage
print("Measuring RPS...")

try:
    while True:
        rps = calculate_rps()  # Default sampling for 1 second
        print(f"RPS: {rps}")
except KeyboardInterrupt:
    # Safely exit the program when a keyboard interrupt is detected
    pass

Code-Analyse

Bibliotheken importieren

Das Skript beginnt mit dem Import von DigitalInputDevice aus gpiozero für die Sensorinteraktion und time für das Zeitmanagement.
```
from gpiozero import DigitalInputDevice
from time import time
```
Sensor initialisieren

Ein DigitalInputDevice-Objekt namens sensor wird erstellt und mit GPIO-Pin 17 verbunden. Diese Konfiguration geht davon aus, dass der digitale Sensor an GPIO17 angeschlossen ist.
```
sensor = DigitalInputDevice(17)
```

Definition der Funktion calculate_rps

Diese Funktion berechnet die Umdrehungen pro Sekunde (RPS) eines rotierenden Objekts.
sample_time ist die Dauer in Sekunden, für die die Ausgabe des Sensors abgetastet wird.
steps_per_revolution repräsentiert die Anzahl der Sensoraktivierungen pro vollständiger Umdrehung.
Die Funktion verwendet eine while-Schleife, um die Anzahl der Schritte (Sensoraktivierungen) innerhalb der Abtastzeit zu zählen.
Sie erkennt Übergänge vom inaktiven zum aktiven Zustand und erhöht entsprechend die steps-Anzahl.
RPS wird als Anzahl der Schritte geteilt durch steps_per_revolution berechnet.

def calculate_rps(sample_time=1, steps_per_revolution=20):
    """
    Calculate Revolutions Per Second (RPS)

    :param sample_time: Sampling time in seconds
    :param steps_per_revolution: Number of steps in each complete revolution
    :return: Revolutions per second
    """
    start_time = time()
    end_time = start_time + sample_time
    steps = 0
    last_state = False

    while time() < end_time:
        current_state = sensor.is_active
        if current_state and not last_state:
            # Detect a transition from inactive to active state
            steps += 1
        last_state = current_state

    # Calculate RPS
    rps = steps / steps_per_revolution
    return rps

Hauptschleife ausführen
- Das Skript geht dann in eine Endlosschleife, in der calculate_rps aufgerufen wird, um die RPS zu berechnen und auszugeben.
- Die Schleife läuft unendlich, bis eine Tastaturunterbrechung (Strg+C) erkannt wird.
- Ein try-except-Block wird verwendet, um die Unterbrechung sauber zu behandeln und einen sicheren Programmabbruch zu ermöglichen.
```
try:
    while True:
        rps = calculate_rps()  # Default sampling for 1 second
        print(f"RPS: {rps}")
except KeyboardInterrupt:
    pass
```