Mint mindannyian tudjuk, a Raspberry Pi egy csodálatos fejlesztő platform, amely ARM mikroprocesszoron alapul. Nagy számítási erejével csodákat képes kidolgozni az elektronikai hobbisták vagy a hallgatók kezében. Mindez csak akkor lehetséges, ha tudjuk, hogyan lehet kölcsönhatásba hozni a való világgal. Sok érzékelő képes érzékelni a valós idejű világ bizonyos paramétereit, és átvinni azokat egy digitális világba. Sok Raspberry Pi projektet lefedtünk sok érzékelővel. A Raspberry Pi szintén jótékony hatással van az IoT-projektekre, mivel ez egy zseb méretű számítógép beépített Wi-Fi-vel, mikrokontroller képességekkel.
Ebben az oktatóanyagban megtudhatjuk, hogyan lehet összekapcsolni egy IR-érzékelőt a Raspberry pi-vel. Ezeket az érzékelőket leggyakrabban olyan kis robotoknál használják, mint a vonalkövető robot, az Edge elkerülő robot stb. Egyszerűen fogalmazva, érzékeli az előtte lévő tárgyak jelenlétét, és megkülönbözteti a fehér és a fekete színt is. Jól hangzik, igaz?
Így megtudhatjuk, hogyan kell összekapcsolni ezt az érzékelőt a Raspberry Pi-vel. Ebben a projektben, amikor nincs tárgy az infravörös érzékelő előtt, a piros LED továbbra is bekapcsolva marad, és amint valamit teszünk az IR-érzékelő elé, akkor a piros LED kialszik és a zöld LED bekapcsol. Ez az áramkör biztonsági riasztási áramkörként is szolgálhat.
Szükséges anyag:
- Raspberry Pi 3 (bármilyen modell)
- IR érzékelő modul
- Zöld és piros LED lámpák
- Kenyérlemez
- Csatlakozó vezetékek
IR érzékelő modul:
Az infravörös érzékelők (infravörös érzékelők) olyan modulok, amelyek érzékelik az előttük lévő tárgyak jelenlétét. Ha az objektum jelen van, akkor 3,3 V-ot adjon kimenetként, és ha nincs, 0 voltot ad. Ezt egy pár IR-pár (adó és vevő) segítségével lehetõvé teszik, az adó (IR LED) IR-sugarat bocsát ki, amely visszaverõdik, ha objektum van elõtt. Ezt az IR-sugarat a vevő (fotodióda) veszi vissza, és a kimenetet magasra teszi, miután az LM358 op-amp összeköttetéssel erősítette. Az IR érzékelő modul áramköréről itt tudhat meg többet.
Az ebben a projektben használt IR érzékelő fent látható. Mint minden infravörös érzékelőnek, három érintkezője van, amelyek 5V, Gnd és Out. A modult a Raspberry Pi 5 V-os tápfeszültsége táplálja, a kimenő tüske pedig a Raspberry Pi GPIO14-hez csatlakozik. A modul tetején található potenciométerrel beállítható az IR érzékelő tartománya.
Áramkör és magyarázat:
Az alábbiakban a Raspberry Pi és az IR érzékelő összekapcsolásának kapcsolási rajza látható. Mint látható, a kapcsolási rajz nagyon egyszerű. Az infravörös modult közvetlenül tápláltuk a Raspberry Pi 5 V-os és Ground Pin-jéről. Az IR modul kimeneti csatlakozója a GPIO14-hez csatlakozik. Két LED-et (zöld és piros) is használtunk az objektum állapotának jelzésére. Ez a két LED a GPIO3-hoz és a GPIO2-hez csatlakozik.
Mivel a Raspberry Pi GPIO csapjai 3,3 V-osak, az áramkorlátozó ellenállás nem kötelező. Kívánt esetben azonban 470 ohmos ellenállást lehet adni a LED-ek földelt csapja és a Raspberry Pi közé. Az egész áramkört egy 5 V-os mobil töltő táplálja a Raspberry pi mikro-USB portján keresztül.
Megjegyzés: Bármelyik érzékelő csatlakoztatásakor ellenőrizze, hogy az érzékelő földje csatlakozik-e az MCU vagy az MPU (itt Raspberry Pi) földjéhez. Csak akkor tudnak kommunikálni.
A Raspberry Pi programozása:
Itt Python programozási nyelvet használunk az RPi programozásához. A Raspberry Pi programozásának számos módja van. Ebben az oktatóanyagban a Python 3 IDE-t használjuk, mivel ez a leggyakrabban használt. A teljes Python program az oktatóanyag végén található. Tudjon meg többet a Raspberry Pi programozásáról és futtatásáról.
Néhány parancsról fogunk beszélni, amelyeket a PYHTON programban fogunk használni,
GPIO fájlt fogunk importálni a könyvtárból, az alábbi funkció segítségével programozhatjuk a PI GPIO csapjait. A „GPIO” -ot „IO” -ra is átnevezzük, így a programban, amikor csak GPIO-csapokra akarunk utalni, az „IO” szót fogjuk használni.
importálja az RPi.GPIO-t IO-ként
Néha, amikor a GPIO csapok, amelyeket megpróbálunk használni, más funkciókat is elláthatnak. Ebben az esetben figyelmeztetéseket kapunk a program futtatása közben. Az alábbi parancs arra utasítja a PI-t, hogy figyelmen kívül hagyja a figyelmeztetéseket, és folytassa a programot.
IO.setwarnings (hamis)
Hivatkozhatunk a PI GPIO csapjaira, akár a fedélzeten található PIN-kód, akár a funkciójuk száma alapján. A táblán lévő „PIN 29” -hez hasonlóan a „GPIO5”. Tehát itt elmondjuk, hogy vagy itt fogjuk ábrázolni a „29” vagy „5” betűket.
IO.setmode (IO.BCM)
3 csapot állítunk be- / kimeneti csapként. A két kimeneti tüske vezérli a LED-et, a bemeneti tű pedig leolvassa az infravörös érzékelő jelét.
IO.beállítás (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> Piros LED kimenetként IO.beállítás (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> Zöld LED kimenetként IO.beállítás (14, IO.IN) #GPIO 14 -> IR szenzor bemenetként
Most ki kell kapcsolnunk a zöld LED-et és be kell kapcsolnunk a piros LED-et, ha az objektum messze van. Ez megtehető a GPIO14 csap ellenőrzésével.
if (IO.input (14) == Igaz): #objektum messze van IO.output (2, True) #RED led ON IO.output (3, False) # Zöld led OFF
Hasonlóképpen be kell kapcsolnunk a zöld LED-et és ki kell kapcsolnunk a piros LED-et, amikor az objektum közel van.
ha (IO.input (14) == Hamis): #objekt közel van az IO.output-hoz (3, True) #Green led ON IO.output (2, False) # Red led OFF
Az alábbi parancsot örök ciklusként használják, ezzel a paranccsal a ciklus belsejében lévő utasítások folyamatosan végrehajtódnak.
Míg 1:
Dolgozó:
Miután létrehozta a python kódot, hajtsa végre a run paranccsal. Ha a programot hiba nélkül hajtják végre, akkor a következő képernyőt kell kapnia.
Azt is látnia kell, hogy a piros színű LED magasan megy, ha az érzékelő előtt nincs tárgy, amint az alább látható.
Most hozzon valamit közel az IR-ledhez, és észre kell vennie, hogy a piros LED kialszik, és a zöld bekapcsol. A teljes munka megtalálható az alábbi videón.
Remélem, megértette a projektet, és valami hasznosat fel tudott építeni vele. Ha bármilyen kérdése van, tegye fel azokat az alábbi megjegyzés szakaszba vagy a fórumra.