Legg til infrarød sensor i bringebær pi gpio

Som vi alle vet er Raspberry Pi en fantastisk utviklingsplattform basert på ARM-mikroprosessor. Med sin høye beregningskraft kan den gjøre underverker i hendene på elektronikkhobbyister eller studenter. Alt dette kan bare være mulig hvis vi vet hvordan vi kan få det til å samhandle med den virkelige verden. Det er mange sensorer som kan oppdage visse parametere fra sanntidsverdenen og overføre dem til en digital verden. Vi har dekket mange Raspberry Pi-prosjekter med mange sensorer. Raspberry Pi er også en velsignelse for IoT-prosjekter, siden det er en datamaskin med lommestørrelse med innebygd Wi-Fi, som har en mikrokontroller.

I denne opplæringen vil vi lære hvordan vi kan grensesnitt en IR-sensor med Raspberry pi. Disse sensorene brukes oftest i små roboter som linjefølgerrobot, Edge-unngående robot osv. Enkelt sagt kan den oppdage tilstedeværelsen av gjenstander før den og også skille mellom hvit og svart farge. Høres kult ut, ikke sant?

Så kan vi lære å koble denne sensoren til Raspberry Pi. I dette prosjektet, når det ikke er noen gjenstand foran IR-sensoren, forblir den røde lysdioden slått på, og så snart vi setter noe foran IR-sensoren, slås den røde lysdioden av og den grønne LEDen slås på. Denne kretsen kan også fungere som sikkerhetsalarmkrets.

Nødvendig materiale:

1. Raspberry Pi 3 (hvilken som helst modell)
2. IR-sensormodul
3. Grønne og røde LED-lys
4. Brettbrett
5. Koble ledninger

IR-sensormodul:

IR-sensorer (infrarød sensor) er moduler som oppdager tilstedeværelsen av gjenstander foran dem. Hvis objektet er til stede, gir det 3,3V som utgang, og hvis det ikke er tilstede, gir det 0 volt. Dette er mulig ved å bruke et par IR-par (sender og mottaker), senderen (IR-LED) vil avgi en IR-stråle som vil reflekteres hvis det er en gjenstand tilstede før den. Denne IR-strålen vil bli mottatt av mottakeren (Fotodiode), og utgangen vil bli høy etter forsterkning ved hjelp av en op-amp-kobling LM358. Du kan lære mer om IR-sensormodulkrets her.

IR-sensoren som brukes i dette prosjektet er vist ovenfor. Som alle IR-sensorer har den tre pinner som er henholdsvis 5V, GND og Out. Modulen drives av 5V-pinnen fra Raspberry Pi, og ut-pinnen er koblet til GPIO14 i Raspberry Pi. Potensiometeret på toppen av modulen kan brukes til å justere rekkevidden til IR-sensoren.

Kretsdiagram og forklaring:

Kretsskjemaet for å koble Raspberry Pi med IR-sensor er vist nedenfor. Som du kan se er kretsskjemaet veldig enkelt. Vi har direkte drevet IR-modulen fra 5V og Ground Pin av Raspberry Pi. Utgangspinnen til IR-modulen er koblet til GPIO14. Vi har også brukt to lysdioder (grønn og rød) for å indikere objektets status. Disse to lysdiodene er koblet til henholdsvis GPIO3 og GPIO2.

Siden GPIO-pinnene til Raspberry Pi er 3,3V, er ikke en strømbegrensende motstand obligatorisk. Imidlertid kan om ønskelig en motstand med verdi 470 ohm tilsettes mellom bakken på lysdioder og Raspberry Pi. Hele kretsen drives av en 5V mobil lader gjennom micro USB-porten på Raspberry pi.

Merk: Når du kobler til en hvilken som helst sensor, må du sørge for at bakken til sensoren er koblet til bakken på MCU eller MPU (her Raspberry Pi). Først da vil de kunne kommunisere.

Programmering av Raspberry Pi:

Her bruker vi Python-programmeringsspråk for programmering av RPi. Det er mange måter å programmere Raspberry Pi på. I denne opplæringen bruker vi Python 3 IDE, siden den er den mest brukte. Hele Python-programmet er gitt på slutten av denne opplæringen. Lær mer om program og kjør kode i Raspberry Pi her.

Vi vil snakke om få kommandoer som vi skal bruke i PYHTON-programmet,

Vi skal importere GPIO-filer fra biblioteket, under funksjonen gjør det mulig for oss å programmere GPIO-pinner på PI. Vi omdøper også "GPIO" til "IO", så når vi vil referere til GPIO-pinner i programmet, bruker vi ordet "IO".

importer RPi.GPIO som IO

Noen ganger, når GPIO-pinnene, som vi prøver å bruke, gjør noen andre funksjoner. I så fall vil vi motta advarsler mens vi kjører programmet. Kommandoen nedenfor forteller PI å ignorere advarslene og fortsette med programmet.

IO.setwarnings (False)

Vi kan henvise GPIO-pinnene til PI, enten med pin-nummer om bord eller etter deres funksjonsnummer. Som 'PIN 29' på tavlen er 'GPIO5'. Så vi forteller her at enten skal vi representere nålen her med '29' eller '5'.

IO.setmode (IO.BCM)

Vi setter 3 pinner som inngangs- / utgangspinner. De to utgangspinnene vil kontrollere LED-en, og inngangspinnen vil lese signalet fra IR-sensoren.

IO.setup (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> Rød LED som utgang IO.setup (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> Grønn LED som output IO. setup (14, IO.IN) #GPIO 14 -> IR-sensor som inngang

Nå må vi slå av den grønne lysdioden og slå på den røde lysdioden når objektet er langt. Dette kan gjøres ved å sjekke GPIO14-pinnen.

if (IO.input (14) == True): #object is far away IO.output (2, True) #Rød led PÅ IO.output (3, False) # Green led OFF

På samme måte må vi slå på den grønne lysdioden og slå av den røde lysdioden når objektet er i nærheten.

if (IO.input (14) == False): #object is near IO.output (3, True) #Green led ON IO.output (2, False) # Red led OFF

Nedenfor brukes kommandoen som evig sløyfe, med denne kommandoen vil setningene i denne sløyfen utføres kontinuerlig.

Mens 1:

Jobber:

Når du har opprettet pythonkoden din, kan du kjøre den ved hjelp av kommandoen run. Hvis programmet kjøres uten feil, bør du få følgende skjermbilde.

Du bør også se den røde LED-lampen gå høyt når det ikke er noen gjenstand foran sensoren som vist nedenfor.

Ta nå noe nær IR-ledningen, og du bør legge merke til at den røde lysdioden slås av og den grønne tennes. Komplett arbeid finner du på videoen nedenfor.

Håper du forsto prosjektet og klarte å bygge noe nyttig med det. Hvis spørsmål legger ut spørsmålene i kommentarseksjonen nedenfor eller på forumet.