- Material requerit:
- Mòdul de sensor IR:
- Diagrama del circuit i explicació:
- Programació del vostre Raspberry Pi:
- Treball:
Com tots sabem, Raspberry Pi és una meravellosa plataforma de desenvolupament basada en microprocessador ARM. Amb la seva elevada potència computacional pot fer meravelles en mans d’aficionats a l’electrònica o d’estudiants. Tot això només pot ser possible si sabem com interactuar amb el món real. Hi ha molts sensors que poden detectar certs paràmetres del món en temps real i transferir-los a un món digital. Hem cobert molts projectes Raspberry Pi amb molts sensors. Raspberry Pi també és una ajuda per als projectes IoT, ja que és un ordinador de butxaca amb Wi-Fi incorporat, que té les capacitats d’un microcontrolador.
En aquest tutorial aprendrem com podem interfície un sensor IR amb Raspberry pi. Aquests sensors s'utilitzen amb més freqüència en robots petits com el robot seguidor de línia, el robot Edge evitant, etc. En poques paraules, pot detectar la presència d'objectes abans i diferenciar entre el color blanc i el negre. Sona genial no?
Així doncs, aprenem a relacionar aquest sensor amb Raspberry Pi. En aquest projecte, quan no hi ha cap objecte davant del sensor IR, el LED vermell roman encès i tan aviat com posem alguna cosa davant del sensor IR, el LED vermell s'apaga i el LED verd s'encén. Aquest circuit també pot servir com a circuit d'alarma de seguretat.
Material requerit:
- Raspberry Pi 3 (qualsevol model)
- Mòdul de sensor IR
- Llums LED verds i vermells
- Taula de pa
- Connexió de cables
Mòdul de sensor IR:
Els sensors IR (sensor d’infrarojos) són mòduls que detecten la presència d’objectes abans que ells. Si l’objecte està present, doneu 3,3V com a sortida i, si no hi és, dóna 0 volts. Això es fa possible mitjançant l'ús d'un parell de parells IR (transmissor i receptor), el transmissor (LED IR) emetrà un raig IR que es reflectirà si hi ha un objecte present davant seu. Aquest raig IR el rebrà el receptor (fotodiode) i la sortida augmentarà després d’amplificar-lo mitjançant un enllaç op-amp LM358. Podeu obtenir més informació sobre el circuit del mòdul del sensor IR aquí.
El sensor IR utilitzat en aquest projecte es mostra a la part superior. Com tots els sensors IR té tres pins que són 5V, Gnd i Out respectivament. El mòdul s’alimenta del pin de 5 V de Raspberry Pi i el pin de sortida està connectat a GPIO14 de Raspberry Pi. El potenciòmetre situat a la part superior del mòdul es pot utilitzar per ajustar l'abast del sensor IR.
Diagrama del circuit i explicació:
A continuació es mostra el diagrama de circuits per connectar Raspberry Pi amb sensor IR. Com podeu veure, el diagrama del circuit és molt senzill. Hem alimentat directament el mòdul IR des de 5V i el pin de terra de Raspberry Pi. El pin de sortida del mòdul IR està connectat al GPIO14. També hem utilitzat dos LED (verd i vermell) per indicar l'estat de l'objecte. Aquests dos LEDs estan connectats a GPIO3 i GPIO2 respectivament.
Com que els pins GPIO de Raspberry Pi són de 3,3 V, no és obligatòria una resistència de limitació de corrent. Tanmateix, si es desitja, es pot afegir una resistència de valor de 470 ohms entre el pin de terra dels LED i Raspberry Pi. Tot el circuit està alimentat per un carregador mòbil de 5 V a través del port micro USB del Raspberry pi.
Nota: Quan connecteu qualsevol sensor, assegureu-vos que la terra del sensor estigui connectada a la terra de la MCU o MPU (aquí Raspberry Pi). Només així podran comunicar-se.
Programació del vostre Raspberry Pi:
Aquí estem utilitzant el llenguatge de programació Python per programar RPi. Hi ha moltes maneres de programar el vostre Raspberry Pi. En aquest tutorial estem fent servir l' IDE Python 3, ja que és el més utilitzat. El programa complet de Python es dóna al final d’aquest tutorial. Obteniu més informació sobre Programar i executar codi a Raspberry Pi aquí.
Parlarem de poques ordres que farem servir al programa PYHTON,
Importarem un fitxer GPIO de la biblioteca, la funció següent ens permet programar pins GPIO de PI. També estem canviant el nom de "GPIO" per "IO", de manera que al programa sempre que vulguem referir-nos als pins GPIO utilitzarem la paraula "IO".
importar RPi.GPIO com a IO
De vegades, quan els pins GPIO, que estem intentant utilitzar, poden estar fent algunes altres funcions. En aquest cas, rebrem avisos mentre executem el programa. L'ordre següent indica al PI que ignori les advertències i que continuï amb el programa.
IO.setwarnings (fals)
Podem referir els pins GPIO de PI, ja sigui pel número de pin a bord o pel seu número de funció. Igual que el "PIN 29" al tauler és "GPIO5". Així doncs, aquí expliquem que aquí representarem el passador per "29" o "5".
IO.setmode (IO.BCM)
Estem configurant 3 pins com a pins d'entrada / sortida. Els dos pins de sortida controlaran el LED i el pin d’entrada llegirà el senyal del sensor IR.
IO.setup (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> LED vermell com a sortida IO.setup (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> LED verd com a sortida IO.setup (14, IO.IN) #GPIO 14 -> Sensor IR com a entrada
Ara hem d’apagar el LED verd i encendre el LED vermell quan l’objecte estigui lluny. Això es pot fer comprovant el pin GPIO14.
if (IO.input (14) == True): #object is all away IO.output (2, True) #Red led ON IO.output (3, False) # Led verd OFF
De la mateixa manera, hem d’encendre el LED verd i apagar el LED vermell quan l’objecte sigui a prop.
if (IO.input (14) == False): #object is near IO.output (3, True) #Green led ON IO.output (2, False) # Led vermell OFF
L'ordre de sota s'utilitza com a bucle per sempre, amb aquesta ordre les instruccions dins d'aquest bucle s'executaran contínuament.
Mentre que 1:
Treball:
Un cop hàgiu creat el codi Python, executeu-lo amb l'ordre Run. Si el programa s’executa sense cap error, hauríeu d’obtenir la següent pantalla.
També hauríeu de veure que el LED de color vermell augmenta quan no hi ha cap objecte davant del sensor, tal com es mostra a continuació.
Ara, apropeu-vos del LED IR i hauríeu de notar que el LED vermell s’apaga i el Green s’encén. Podeu trobar un treball complet al vídeo que es mostra a continuació.
Espero que hagueu entès el projecte i que hàgiu pogut construir alguna cosa útil amb ell. Si hi ha cap pregunta, publiqueu-les a la secció de comentaris o al fòrum.