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3.1.1 計数装置
================

前書き
-----------------

ここでは、PIRセンサーと4桁のセグメントディスプレイで構成される数字表示カウンターシステムを作成する。
PIRが誰かが通り過ぎていることを検出すると、4桁のセグメントディスプレイの数字に1が加算される。
このカウンターを使用して、通路を歩いている人の数をカウントできる。

部品
---------------

.. image:: media/list_Counting_Device1.png
    :align: center

.. image:: media/list_Counting_Device2.png
    :align: center

回路図
----------------------

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO22       Pin 15   3        22
SPIMOSI      Pin 19   12       10
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO23       Pin 16   4        23
GPIO24       Pin 18   5        24
GPIO26       Pin 37   25       26
============ ======== ======== ===

.. image:: media/Schematic_three_one1.png
   :align: center

実験手順
-----------------------------

ステップ1： 回路を作る。

.. image:: media/image235.png
   :width: 800

C言語ユーザー向け
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

ステップ2： コードのフォルダーに入る。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.1/

ステップ3： コードをコンパイルする。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    gcc 3.1.1_CountingDevice.c -lwiringPi

ステップ4： EXEファイルを実行する。

.. raw:: html

    <run></run>
 
.. code-block:: 
 
    sudo ./a.out
 
コードの実行後、PIRが誰かが通り過ぎていることを検出すると、4桁のセグメントディスプレイの数字に1が加算される。

PIR モジュールには 2 つのポテンショメータがあり、
1 つは感度を調整するためのもので、もう 1 つは検出距離を調整するためのものです。 
PIR モジュールがうまく機能するためには、両方を完全に反時計回りに回す必要があります。



**コードの説明**

.. code-block:: c

    void display()
    {
        clearDisplay();
        pickDigit(0);
        hc595_shift(number[counter % 10]);

        clearDisplay();
        pickDigit(1);
        hc595_shift(number[counter % 100 / 10]);

        clearDisplay();
        pickDigit(2);
        hc595_shift(number[counter % 1000 / 100]);
     
        clearDisplay();
        pickDigit(3);
        hc595_shift(number[counter % 10000 / 1000]);
    }

まず、4番目のセグメントディスプレイを開始し、1桁の数字を書き込む。
次に、3番目のセグメントディスプレイを開始し、10桁の数字を入力する。
その後、2番目と1番目のセグメントディスプレイをそれぞれ開始し、それぞれ数百桁と数千桁を書き込む。
リフレッシュ速度が非常に速いため、完全な4桁のディスプレイが表示される。

.. code-block:: c

    void loop(){
        int currentState =0;
        int lastState=0;
        while(1){
            display();
            currentState=digitalRead(sensorPin);
            if((currentState==0)&&(lastState==1)){
                counter +=1;
            }
            lastState=currentState;
        }
    }

これが主な機能である：4桁のセグメントディスプレイに数字を表示し、PIR値を読み取る。
PIRが誰かが通り過ぎていることを検出すると、4桁のセグメントディスプレイの数字に1が加算される。

Python言語ユーザー向け
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

ステップ2： コードのフォルダーに入る。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python/

ステップ3： EXEファイルを実行する。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 3.1.1_CountingDevice.py

コードの実行後、PIRが誰かが通り過ぎていることを検出すると、
4桁のセグメントディスプレイの数字に1が加算される。


**コード**

.. note::

   以下のコードを **変更/リセット/コピー/実行/停止** できます。 ただし、その前に、 ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python`` のようなソースコードパスに移動する必要があります。 
   
.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    import RPi.GPIO as GPIO
    import time

    sensorPin = 26

    SDI = 24
    RCLK = 23
    SRCLK = 18

    placePin = (10, 22, 27, 17)
    number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

    counter = 0

    def clearDisplay():
        for i in range(8):
            GPIO.output(SDI, 1)
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
        GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)    

    def hc595_shift(data): 
        for i in range(8):
            GPIO.output(SDI, 0x80 & (data << i))
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW)
        GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW)

    def pickDigit(digit):
        for i in placePin:
            GPIO.output(i,GPIO.LOW)
        GPIO.output(placePin[digit], GPIO.HIGH)

    def display():
        global counter                    
        clearDisplay() 
        pickDigit(0)  
        hc595_shift(number[counter % 10])

        clearDisplay()
        pickDigit(1)
        hc595_shift(number[counter % 100//10])

        clearDisplay()
        pickDigit(2)
        hc595_shift(number[counter % 1000//100])

        clearDisplay()
        pickDigit(3)
        hc595_shift(number[counter % 10000//1000])

    def loop():
        global counter
        currentState = 0
        lastState = 0
        while True:
            display()
            currentState=GPIO.input(sensorPin)
            if (currentState == 0) and (lastState == 1):
                counter +=1
            lastState=currentState

    def setup():
        GPIO.setmode(GPIO.BCM)
        GPIO.setup(SDI, GPIO.OUT)
        GPIO.setup(RCLK, GPIO.OUT)
        GPIO.setup(SRCLK, GPIO.OUT)
        for i in placePin:
            GPIO.setup(i, GPIO.OUT)
        GPIO.setup(sensorPin, GPIO.IN)

    def destroy():   # When "Ctrl+C" is pressed, the function is executed.
        GPIO.cleanup()

    if __name__ == '__main__':  # Program starting from here
        setup()
        try:
            loop()
        except KeyboardInterrupt:
            destroy()

**コードの説明**

**1.1.5 4桁7セグメントディ** スプレイに基づいて、このレッスンでは、
PIRモジュール を追加して、レッスン1.1.5の自動カウントをカウント検出に変更する。
PIRが誰かが通り過ぎていることを検出すると、4桁のセグメントディスプレイの数字に1が加算される。

.. code-block:: python

    def display():
        global counter                    
        clearDisplay() 
        pickDigit(0)  
        hc595_shift(number[counter % 10])

        clearDisplay()
        pickDigit(1)
        hc595_shift(number[counter % 100//10])

        clearDisplay()
        pickDigit(2)
        hc595_shift(number[counter % 1000//100])

        clearDisplay()
        pickDigit(3)
        hc595_shift(number[counter % 10000//1000])

まず、4番目のセグメントディスプレイを開始し、1桁の数字を書き込む。
次に、3番目のセグメントディスプレイを開始し、10桁の数字を入力する。
その後、2番目と1番目のセグメントディスプレイをそれぞれ開始し、それぞれ数百桁と数千桁を書き込む。
リフレッシュ速度が非常に速いため、完全な4桁のディスプレイが表示される。

.. code-block:: python

    def loop():
    global counter
        currentState = 0
        lastState = 0
        while True:
            display()
            currentState=GPIO.input(sensorPin)
            if (currentState == 0) and (lastState == 1):
                counter +=1
            lastState=currentState 

これが主な機能である：4桁のセグメントディスプレイに数字を表示し、PIR値を読み取る。
PIRが誰かが通り過ぎていることを検出すると、4桁のセグメントディスプレイの数字に1が加算される。

現象画像
-------------------------

.. image:: media/image236.jpeg
