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.. _py_passage_counter:

7.4 乗客カウンター
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大型ショッピングモール、ショッピングセンター、チェーンストア、空港、駅、美術館、展示会場などの公共の場所で、乗客の流れは欠かせないデータです。

例えば、空港や駅では、人々の数を厳密に制御して、安全と円滑な流れを確保する必要があります。
また、ショッピングセンターやチェーンストアでは、より多くの訪問者がいる時間帯や、各ユーザーが生成できる注文数などを把握することが可能です。
その結果、人々の消費習慣を分析し、売上を向上させることができます。

乗客カウンターは、これらの公共の場所の運営を理解し、効率的に運営を整えるのに役立ちます。

このプロジェクトでは、PIRセンサーと4桁の7セグメントディスプレイを使用して、シンプルな乗客カウンターを作成します。


**必要なコンポーネント**

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

全体のキットを購入するのが確かに便利です、リンクはこちらです：

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - 名前
        - キット内容
        - リンク
    *   - ケプラーキット
        - 450+
        - |link_kepler_kit|

以下のリンクから個別に購入することもできます。

.. list-table::
    :widths: 5 20 5 20
    :header-rows: 1

    *   - SN
        - コンポーネント
        - 数量
        - リンク

    *   - 1
        - :ref:`cpn_pico_w`
        - 1
        - |link_picow_buy|
    *   - 2
        - Micro USBケーブル
        - 1
        - 
    *   - 3
        - :ref:`cpn_breadboard`
        - 1
        - |link_breadboard_buy|
    *   - 4
        - :ref:`cpn_wire`
        - 数本
        - |link_wires_buy|
    *   - 5
        - :ref:`cpn_resistor`
        - 4(220Ω)
        - |link_resistor_buy|
    *   - 6
        - :ref:`cpn_4_dit_7_segment`
        - 1
        - 
    *   - 7
        - :ref:`cpn_74hc595`
        - 1
        - |link_74hc595_buy|
    *   - 8
        - :ref:`cpn_pir`
        - 1
        - |link_pir_buy|

**回路図**

|sch_passager_counter| 

* この回路は、 :ref:`py_74hc_4dig` を基にして、PIRモジュールが追加されています。
* 誰かが通過すると、PIRは約2.8秒間の高い信号を送ります。
* PIRモジュールには二つの可変抵抗があります：一つは感度を調整し、もう一つは検出距離を調整します。PIRモジュールをより効果的に動作させるためには、これらの両方を反時計回りに最後まで回す必要があります。

    |img_PIR_TTE|


**配線**

|wiring_passager_counter| 


**コード**

.. note::

    * ``kepler-kit-main/micropython`` パスの下にある ``7.4_passenger_counter.py`` ファイルを開くか、このコードをThonnyにコピーしてから、「Run Current Script」をクリックするか、単にF5キーを押して実行してください。

    * 画面の右下隅にある「MicroPython（Raspberry Pi Pico）」インタープリターをクリックすることを忘れないでください。

    * 詳細なチュートリアルは、 :ref:`open_run_code_py` を参照してください。


.. code-block:: python

    import machine
    import time

    # Initialize PIR sensor on pin 16, configured as an input
    pir_sensor = machine.Pin(16, machine.Pin.IN)

    # 7-segment display codes for digits 0-9, using hexadecimal to represent LED segments
    SEGCODE = [0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f]

    # Define pins for shift register communication (74HC595)
    sdi = machine.Pin(18, machine.Pin.OUT)   # Serial Data Input
    rclk = machine.Pin(19, machine.Pin.OUT)  # Register Clock (Latch)
    srclk = machine.Pin(20, machine.Pin.OUT) # Shift Register Clock

    # Initialize list to store 4 digit control pins
    placePin = []

    # Define control pins for each of the four digits (common anodes)
    pin = [10,13,12,11] # Pin numbers for the 4-digit display
    for i in range(4):
        placePin.append(None)  # Reserve space in list
        placePin[i] = machine.Pin(pin[i], machine.Pin.OUT)  # Initialize pin as output

    # Initialize counter to keep track of detected motion events
    count = 0

    # Function to select which digit (0-3) to display by controlling the common anode pins
    def pickDigit(digit):
        for i in range(4):
            placePin[i].value(1)  # Turn off all digits
        placePin[digit].value(0)  # Turn on the selected digit

    # Function to clear the display by sending '0x00' to the shift register
    def clearDisplay():
        hc595_shift(0x00)

    # Function to send data to the shift register (74HC595)
    def hc595_shift(dat):
        rclk.low()  # Pull latch low to prepare for data shifting
        time.sleep_us(200)  # Small delay for timing stability
        for bit in range(7, -1, -1):  # Loop through each bit (MSB first)
            srclk.low()  # Prepare to send the next bit
            time.sleep_us(200)
            value = 1 & (dat >> bit)  # Extract the current bit from the data
            sdi.value(value)  # Set the data line to the current bit value
            time.sleep_us(200)
            srclk.high()  # Pulse the shift clock to store the bit in the register
            time.sleep_us(200)
        time.sleep_us(200)
        rclk.high()  # Pulse the register clock to move the data to the output

    # Interrupt handler for PIR sensor, triggered on motion detection (rising edge)
    # Increments the motion count each time the sensor is triggered
    def motion_detected(pin):
        global count
        count = count + 1  # Increment the count when motion is detected

    # Set up an interrupt to detect motion using the PIR sensor
    pir_sensor.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=motion_detected)

    # Main loop to continuously update the 7-segment display with the current count
    while True:
        # Update the first digit (units place)
        pickDigit(0)
        hc595_shift(SEGCODE[count % 10])

        # Update the second digit (tens place)
        pickDigit(1)
        hc595_shift(SEGCODE[count % 100 // 10])

        # Update the third digit (hundreds place)
        pickDigit(2)
        hc595_shift(SEGCODE[count % 1000 // 100])

        # Update the fourth digit (thousands place)
        pickDigit(3)
        hc595_shift(SEGCODE[count % 10000 // 1000])


コードが実行されたとき、PIRモジュールの前を誰かが通過すると、4桁の7セグメントディスプレイ上の数字が1つ増加します。