.. note::
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3.1.4 Ventilatore Intelligente
=================================
Introduzione
---------------
In questo corso, utilizzeremo motori, pulsanti e termistori per creare un
ventilatore intelligente manuale + automatico, con velocità del vento regolabile.
Componenti
------------
.. image:: img/list_Smart_Fan.png
:align: center
Schema Elettrico
------------------
============ ======== ======== ===
T-Board Name physical 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:: img/Schematic_three_one4.png
:width: 500
:align: center
Procedura Sperimentale
-------------------------
**Step 1:** Costruisci il circuito.
.. image:: img/image245.png
:width: 800
:align: center
.. note::
Il modulo di alimentazione può utilizzare una batteria da 9V con
l'apposito connettore incluso nel kit. Inserisci il ponticello del
modulo di alimentazione nella striscia di bus da 5V della breadboard.
.. image:: img/image118.jpeg
:width: 2.80694in
:height: 0.94375in
:align: center
**Per utenti del linguaggio C**
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
**Step 2:** Accedi alla cartella del codice.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.4/
**Step 3:** Compila.
.. raw:: html
.. code-block::
gcc 3.1.4_SmartFan.c -lwiringPi -lm
**Step 4:** Esegui il file compilato.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo ./a.out
All’avvio del codice, premi il pulsante per accendere il ventilatore. Ogni
volta che premi, la velocità aumenta o diminuisce di una tacca. Sono disponibili
**5** livelli di velocità: **0~4**. Quando è impostato sulla 4a velocità e premi
il pulsante, il ventilatore si ferma con velocità del vento **0**.
.. note::
Se il programma non funziona dopo l'esecuzione o appare il messaggio di
errore: "wiringPi.h: No such file or directory", fai riferimento a :ref:`Il codice C non funziona?`.
Quando la temperatura aumenta o diminuisce di oltre 2°C, la velocità aumenta o
diminuisce automaticamente di 1 livello.
**Spiegazione del Codice**
.. 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;
}
La funzione **temperature()** converte i valori del termistore letti da
ADC0834 in valori di temperatura. Per ulteriori dettagli consulta :ref:`2.2.2 Termistore`.
.. 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;
}
Questa funzione controlla la velocità di rotazione del motore.
**Livello**: **0-4** (il livello **0** ferma il motore). Ogni
livello rappresenta un cambiamento del **25%** nella velocità del vento.
.. 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;
}
La funzione **main()** racchiude l'intero processo del programma come segue:
1) Legge costantemente lo stato del pulsante e la temperatura attuale.
2) Ogni pressione incrementa di **+1** il livello e aggiorna la temperatura.
I livelli vanno da **1** a **4**.
3) Mentre il ventilatore è in funzione (livello diverso da **0**), la
temperatura viene monitorata. Una variazione di **2°C** comporta l'aumento o la diminuzione del livello.
4) Il motore modifica la velocità di rotazione in base al **livello**.
**Per Utenti Python**
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
**Step 2**: Entra nella cartella del codice.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python
**Step 3**: Esegui.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 3.1.4_SmartFan.py
Quando il codice è in esecuzione, accendi il ventilatore premendo il pulsante.
Ogni volta che premi, la velocità viene aumentata o diminuita di un livello.
Sono disponibili **5** livelli di velocità: **0~4**. Quando è impostato al 4°
livello e premi il pulsante, il ventilatore si ferma con una velocità **0**.
Quando la temperatura sale o scende di più di 2°C, la velocità aumenta o
diminuisce automaticamente di un livello.
**Codice**
.. note::
Puoi **Modificare/Ripristinare/Copiare/Eseguire/Interrompere** il codice
qui sotto. Prima di farlo, devi accedere alla directory del codice come
``davinci-kit-for-raspberry-pi/python``.
.. raw:: html
.. code-block:: python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import ADC0834
import math
# Configurazione dei pin
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()
**Spiegazione del Codice**
.. 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
La funzione **temperature()** converte i valori del termistore letti da **ADC0834**
in valori di temperatura. Per maggiori dettagli consulta :ref:`2.2.2 Termistore`.
.. 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
Questa funzione controlla la velocità di rotazione del motore. Il range di
**Livello** va da **0 a 4** (livello **0** ferma il motore). Ogni livello
rappresenta un cambiamento del **25%** nella velocità del vento.
.. 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)
La funzione **main()** racchiude l'intero processo del programma:
1) Legge costantemente lo stato del pulsante e la temperatura corrente.
2) Ogni pressione incrementa il livello di **+1** e allo stesso tempo aggiorna
la temperatura. Il **Livello** varia da **1 a 4**.
3) Mentre il ventilatore è attivo (livello diverso da **0**), la temperatura
viene monitorata. Una variazione di **±2°C** comporta un aumento o una diminuzione del livello.
4) Il motore modifica la velocità di rotazione in base al **livello**.
Immagine del Fenomeno
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.. image:: img/image246.png
:align: center