.. note::

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.. _3.1.9_c:

3.1.9 Timbre de Alarma
===========================

Introducción
----------------

En este proyecto, haremos un dispositivo de alarma manual. Puedes reemplazar el 
interruptor de palanca con un termistor o un sensor fotosensible para crear una 
alarma de temperatura o de luz.

Componentes Necesarios
------------------------------

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

.. image:: ../img/list_Alarm_Bell.png
    :align: center

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace: 

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

    *   - Nombre	
        - COMPONENTES EN ESTE KIT
        - ENLACE
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

También puedes comprarlos por separado en los siguientes enlaces.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUCCIÓN DE COMPONENTES
        - ENLACE DE COMPRA

    *   - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_led`
        - |link_led_buy|
    *   - :ref:`cpn_buzzer`
        - |link_passive_buzzer_buy|
    *   - :ref:`cpn_slide_switch`
        - |link_slide_switch_buy|
    *   - :ref:`cpn_transistor`
        - |link_transistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_capacitor`
        - |link_capacitor_buy|

Diagrama Esquemático
-----------------------

============== ======== ======== ===
Nombre T-Board físico   wiringPi BCM
GPIO17         Pin 11   0        17
GPIO18         Pin 12   1        18
GPIO27         Pin 13   2        27
GPIO22         Pin 15   3        22
============== ======== ======== ===

.. image:: ../img/Schematic_three_one10.png
   :align: center

Procedimientos Experimentales
---------------------------------

**Paso 1**: Construye el circuito.

.. image:: ../img/image266.png

**Paso 2**: Cambia de directorio.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/c/3.1.9/

**Paso 3**: Compila el código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 3.1.9_AlarmBell.c -lwiringPi -lpthread

**Paso 4**: Ejecuta el programa.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

Después de iniciar el programa, coloca el interruptor de palanca a la derecha y 
el zumbador emitirá sonidos de alarma. Al mismo tiempo, los LED rojos y verdes 
parpadearán a una cierta frecuencia.

.. note::

    Si no funciona después de ejecutar el programa, o aparece un mensaje de 
    error: \"wiringPi.h: No such file or directory\", consulta :ref:`install_wiringpi`.

**Explicación del Código**

.. code-block:: c

    #include <pthread.h>

En este código, utilizaremos una nueva biblioteca, ``pthread.h``, que es un conjunto de bibliotecas comunes de hilos y puede realizar multihilos. Añadimos el parámetro ``-lpthread`` en el momento de la compilación para el trabajo independiente del LED y el zumbador.

.. code-block:: c

    void *ledWork(void *arg){       
        while(1)    
        {   
            if(flag==0){
                pthread_exit(NULL);
            }
            digitalWrite(ALedPin,HIGH);
            delay(500);
            digitalWrite(ALedPin,LOW);
            digitalWrite(BLedPin,HIGH);
            delay(500);
            digitalWrite(BLedPin,LOW);
        }
    }

La función ``ledWork()`` ayuda a establecer el estado de funcionamiento de estos 2 LEDs: 
mantiene el LED verde encendido durante 0,5s y luego se apaga; 
de manera similar, mantiene el LED rojo encendido durante 0,5s y luego se apaga.

.. code-block:: c

    void *buzzWork(void *arg){
        while(1)
        {
            if(flag==0){
                pthread_exit(NULL);
            }
            if((note>=800)||(note<=130)){
                pitch = -pitch;
            }
            note=note+pitch;
            softToneWrite(BeepPin,note);
            delay(10);
        }
    }

La función ``buzzWork()`` se utiliza para establecer el estado de funcionamiento del zumbador. 
Aquí establecemos la frecuencia entre 130 y 800, para acumular o disminuir en un intervalo de 20.

.. code-block:: c

    void on(){
        flag = 1;
        if(softToneCreate(BeepPin) == -1){
            printf("setup softTone failed !");
            return; 
        }    
        pthread_t tLed;     
        pthread_create(&tLed,NULL,ledWork,NULL);    
        pthread_t tBuzz;  
        pthread_create(&tBuzz,NULL,buzzWork,NULL);      
    }

En la función on():

1) Define la marca ``flag=1``, indicando el final del hilo de control.

2) Crea un pin de tono controlado por software ``BeepPin``.

3) Crea dos hilos separados para que el LED y el zumbador puedan funcionar al mismo tiempo.

* ``pthread_t tLed``: Declara un hilo ``tLed``.
* ``pthread_create(&tLed,NULL,ledWork,NULL)``: Crea el hilo y su prototipo es el siguiente:

.. code-block:: 

    int pthread_create(pthread_t *restrict tidp,const pthread_attr_t*restrict_attr,void*（*start_rtn)(void*),void *restrict arg);

Si tiene éxito, devuelve 0; de lo contrario, devuelve el número de error -1.

* El primer parámetro es un puntero al identificador del hilo.
* El segundo se utiliza para configurar el atributo del hilo.
* El tercero es la dirección de inicio de la función de ejecución del hilo.
* El último es el argumento que se pasa a la función de ejecución.

.. code-block:: c

    void off(){
        flag = 0;
        softToneStop(BeepPin);
        digitalWrite(ALedPin,LOW);
        digitalWrite(BLedPin,LOW);
    }

La función ``Off()`` define “flag=0” para salir de los hilos
 **ledWork** y **buzzWork** y luego apaga el zumbador y el LED.

.. code-block:: c

    int main(){       
        setup(); 
        int lastState = 0;
        while(1){
            int currentState = digitalRead(switchPin);
            if ((currentState == 1)&&(lastState==0)){
                on();
            }
            else if((currentState == 0)&&(lastState==1)){
                off();
            }
            lastState=currentState;
        }
        return 0;
    }

Main() contiene todo el proceso del programa: primero lee el valor del interruptor 
deslizante; si el interruptor deslizante se mueve hacia la derecha (la lectura es 1), 
se llama a la función ``on()``, se activa el zumbador para emitir sonidos y los LEDs 
rojo y verde parpadean. De lo contrario, el zumbador y el LED no funcionan.


Imagen del Fenómeno
------------------------

.. image:: ../img/image267.jpeg
   :align: center