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3.1.4 Smart Fan
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Einführung
-----------------
In diesem Kurs werden wir Motoren, Tasten und Thermistoren verwenden, um einen manuellen + automatischen intelligenten Lüfter herzustellen, dessen Windgeschwindigkeit einstellbar ist.
Komponenten
------------------
.. image:: media/list_Smart_Fan.png
:align: center
Schematische Darstellung
-------------------------------------
============ ======== ======== ===
T-Karte Name physisch wiringPi BCM
GPIO17 Pin 11 0 17
GPIO18 Pin 12 1 18
GPIO27 Pin 13 2 27
GPIO22 Pin 15 3 22
GPIO5 Pin 29 21 5
GPIO6 Pin 31 22 6
GPIO13 Pin 33 23 13
============ ======== ======== ===
.. image:: media/Schematic_three_one4.png
:width: 500
:align: center
Experimentelle Verfahren
-----------------------------
Schritt 1: Bauen Sie die Schaltung auf.
.. image:: media/image245.png
:width: 800
:align: center
.. note::
The power module can apply a 9V battery with the 9V Battery Buckle in the kit. Insert the jumper cap of the power module into the 5V bus strips of the breadboard.
.. image:: media/image118.jpeg
:width: 2.80694in
:height: 0.94375in
:align: center
Für Benutzer in C-Sprache
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Schritt 2: Gehen Sie in den Ordner der Kode.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.4/
Schritt 3: Kompilieren.
.. raw:: html
.. code-block::
gcc 3.1.4_SmartFan.c -lwiringPi -lm
Schritt 4: Führen Sie die obige ausführbare Datei aus.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo ./a.out
Starten Sie den Lüfter, während der Kode ausgeführt wird, indem Sie die Taste drücken. Jedes Mal, wenn Sie drücken, wird 1 Geschwindigkeitsstufe nach oben oder unten eingestellt. Es gibt 5 Arten von Geschwindigkeitsstufen: 0~4. Wenn Sie die vierte Geschwindigkeitsstufe einstellen und die Taste drücken, arbeitet der Lüfter nicht mehr mit einer Windgeschwindigkeit von 0.
Sobald die Temperatur länger als 2℃, steigt oder fällt, wird die Geschwindigkeit automatisch um 1 Grad schneller oder langsamer.
**Code Erklärung**
.. code-block:: c
int temperture(){
unsigned char analogVal;
double Vr, Rt, temp, cel, Fah;
analogVal = get_ADC_Result(0);
Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
cel = temp - 273.15;
Fah = cel * 1.8 +32;
int t=cel;
return t;
}
``temperture()`` wandelt die von ADC0834 gelesenen Thermistorwerte in Temperaturwerte um. Siehe :ref:`py_temp` für weitere Details.
.. code-block:: c
int motor(int level){
if(level==0){
digitalWrite(MotorEnable,LOW);
return 0;
}
if (level>=4){
level =4;
}
digitalWrite(MotorEnable,HIGH);
softPwmWrite(MotorPin1, level*25);
return level;
}
Diese Funktion steuert die Drehzahl des Motors. Der Bereich der Stufe: 0-4 (Stufe 0 stoppt den Arbeitsmotor).
Eine Stufeneinstellung steht für eine 25% ige Änderung der Windgeschwindigkeit.
.. code-block:: c
int main(void)
{
setup();
int currentState,lastState=0;
int level = 0;
int currentTemp,markTemp=0;
while(1){
currentState=digitalRead(BtnPin);
currentTemp=temperture();
if (currentTemp<=0){continue;}
if (currentState==1&&lastState==0){
level=(level+1)%5;
markTemp=currentTemp;
delay(500);
}
lastState=currentState;
if (level!=0){
if (currentTemp-markTemp<=-2){
level=level-1;
markTemp=currentTemp;
}
if (currentTemp-markTemp>=2){
level=level+1;
markTemp=currentTemp;
}
}
level=motor(level);
}
return 0;
}
Die Funktion ``main()`` enthält den gesamten Programmablauf wie folgt:
1. Lesen Sie ständig den Tastenstatus und die aktuelle Temperatur ab.
#. Jede Presse erreicht Stufe+1 und gleichzeitig wird die Temperatur aktualisiert. Die Stufe reicht von 1~4..
#. Während der Lüfter arbeitet (der Niveau ist nicht 0), wird die Temperatur erfasst. Eine Änderung von 2℃+ bewirkt das Auf und Ab des Levels.
#. Der Motor ändert die Drehzahl mit der Stufe.
Für Python-Sprachbenutzer
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Schritt 2: Gehen Sie in den Ordner der Kode.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python
Schritt 3: Ausführen.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 3.1.4_SmartFan.py
Starten Sie den Lüfter, während der Kode ausgeführt wird, indem Sie die Taste drücken. Jedes Mal, wenn Sie drücken, wird 1 Geschwindigkeitsstufe nach oben oder unten eingestellt. Es gibt 5 Arten von Geschwindigkeitsstufen: 0~4. Wenn Sie die vierte Geschwindigkeitsstufe einstellen und die Taste drücken, arbeitet der Lüfter nicht mehr mit einer Windgeschwindigkeit von 0.
Sobald die Temperatur länger als 2℃, steigt oder fällt, wird die Geschwindigkeit automatisch um 1 Grad schneller oder langsamer.
**Code**
.. note::
Sie können den folgenden Code **Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen** . Zuvor müssen Sie jedoch zu einem Quellcodepfad wie ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python`` gehen.
.. raw:: html
.. code-block:: python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import ADC0834
import math
# Set up pins
MotorPin1 = 5
MotorPin2 = 6
MotorEnable = 13
BtnPin = 22
def setup():
global p_M1,p_M2
ADC0834.setup()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(MotorPin1, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MotorPin2, GPIO.OUT)
p_M1=GPIO.PWM(MotorPin1,2000)
p_M2=GPIO.PWM(MotorPin2,2000)
p_M1.start(0)
p_M2.start(0)
GPIO.setup(MotorEnable, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
GPIO.setup(BtnPin, GPIO.IN)
def temperature():
analogVal = ADC0834.getResult()
Vr = 5 * float(analogVal) / 255
Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)
temp = 1/(((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15+25)))
Cel = temp - 273.15
Fah = Cel * 1.8 + 32
return Cel
def motor(level):
if level == 0:
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
return 0
if level>=4:
level = 4
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.HIGH)
p_M1.ChangeDutyCycle(level*25)
return level
def main():
lastState=0
level=0
markTemp = temperature()
while True:
currentState =GPIO.input(BtnPin)
currentTemp=temperature()
if currentState == 1 and lastState == 0:
level=(level+1)%5
markTemp = currentTemp
time.sleep(0.5)
lastState=currentState
if level!=0:
if currentTemp-markTemp <= -2:
level = level -1
markTemp=currentTemp
if currentTemp-markTemp >= 2:
level = level +1
markTemp=currentTemp
level = motor(level)
def destroy():
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
p_M1.stop()
p_M2.stop()
GPIO.cleanup()
if __name__ == '__main__':
setup()
try:
main()
except KeyboardInterrupt:
destroy()
**Code Erklärung**
.. code-block:: python
def temperature():
analogVal = ADC0834.getResult()
Vr = 5 * float(analogVal) / 255
Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)
temp = 1/(((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15+25)))
Cel = temp - 273.15
Fah = Cel * 1.8 + 32
return Cel
``temperature()`` wandelt von ADC0834 gelesene Thermistorwerte in Temperaturwerte um. Siehe :ref:`py_temp` für weitere Details.
.. code-block:: python
def motor(level):
if level == 0:
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
return 0
if level>=4:
level = 4
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.HIGH)
p_M1.ChangeDutyCycle(level*25)
return level
Diese Funktion steuert die Drehzahl des Motors. Der Bereich des Hebels: 0-4 (Stufe 0 stoppt den Arbeitsmotor).
Eine Stufeneinstellung steht für eine 25% ige Änderung der Windgeschwindigkeit.
.. code-block:: python
def main():
lastState=0
level=0
markTemp = temperature()
while True:
currentState =GPIO.input(BtnPin)
currentTemp=temperature()
if currentState == 1 and lastState == 0:
level=(level+1)%5
markTemp = currentTemp
time.sleep(0.5)
lastState=currentState
if level!=0:
if currentTemp-markTemp <= -2:
level = level -1
markTemp=currentTemp
if currentTemp-markTemp >= 2:
level = level +1
markTemp=currentTemp
level = motor(level)
Die Funktion ``main()`` enthält den gesamten Programmablauf wie folgt:
1. Lesen Sie ständig den Tastenstatus und die aktuelle Temperatur ab.
#. Jede Presse erreicht Stufe+1 und gleichzeitig wird die Temperatur aktualisiert. Die Stufe reicht von 1~4..
#. Während der Lüfter arbeitet (der Niveau ist nicht 0), wird die Temperatur erfasst. Eine Änderung von 2℃+ bewirkt das Auf und Ab des Levels.
#. Der Motor ändert die Drehzahl mit der Stufe.
Phänomen Bild
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.. image:: media/image246.png
:align: center