.. note::
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.. _4.1.8_py_pi5:
4.1.5 Bienvenue
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Introduction
-------------
Dans ce projet, nous utiliserons un capteur PIR pour détecter le mouvement des piétons et utiliserons des servos, une LED et un buzzer pour simuler le fonctionnement de la porte automatique d'un magasin de proximité. Lorsque le piéton apparaît dans la zone de détection du PIR, la lumière indicatrice s'allume, la porte s'ouvre et le buzzer joue une sonnerie d'ouverture.
Composants nécessaires
------------------------------
Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.8_welcome_list.png
:width: 800
:align: center
Il est certainement pratique d'acheter un kit complet, voici le lien :
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Nom
- ÉLÉMENTS DANS CE KIT
- LIEN
* - Kit Raphael
- 337
- |link_Raphael_kit|
Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - INTRODUCTION AUX COMPOSANTS
- LIEN D'ACHAT
* - :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_pir`
- \-
* - :ref:`cpn_servo`
- |link_servo_buy|
* - :ref:`cpn_buzzer`
- |link_passive_buzzer_buy|
* - :ref:`cpn_transistor`
- |link_transistor_buy|
Schéma
--------------------
============ ======== ======== ===
Nom T-Board Physique wiringPi BCM
GPIO18 Pin 12 1 18
GPIO17 Pin 11 0 17
GPIO27 Pin 13 2 27
GPIO22 Pin 15 3 22
============ ======== ======== ===
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.8_welcome_schematic.png
:align: center
Procédures Expérimentales
-----------------------------
**Étape 1 :** Construire le circuit.
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.8_welcome_circuit.png
:align: center
**Étape 2 :** Changer de répertoire.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python-pi5
**Étape 3 :** Exécuter.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 4.1.8_Welcome_zero.py
Après l'exécution du code, si le capteur PIR détecte le passage de quelqu'un,
la porte s'ouvrira automatiquement (simulée par le servo), allumera l'indicateur
et jouera la musique de la sonnette. Après que la musique de la sonnette soit jouée,
le système fermera automatiquement la porte et éteindra la lumière indicatrice,
en attendant que quelqu'un passe à nouveau.
Il y a deux potentiomètres sur le module PIR : l'un pour ajuster la sensibilité
et l'autre pour régler la distance de détection. Pour que le module PIR fonctionne
mieux, vous devez les tourner tous les deux à fond dans le sens antihoraire.
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.8_PIR_TTE.png
:width: 400
:align: center
.. warning::
Si vous recevez le message d'erreur ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, veuillez consulter :ref:`faq_soc`
**Code**
.. note::
Vous pouvez **Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez accéder au chemin du code source comme ``raphael-kit/python-pi5``. Après avoir modifié le code, vous pouvez l'exécuter directement pour voir l'effet.
.. raw:: html
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import LED, MotionSensor, Servo, TonalBuzzer
import time
# GPIO pin setup for LED, motion sensor (PIR), and buzzer
ledPin = LED(6)
pirPin = MotionSensor(21)
buzPin = TonalBuzzer(27)
# Servo motor pulse width correction factor and calculation
myCorrection = 0.45
maxPW = (2.0 + myCorrection) / 1000 # Maximum pulse width
minPW = (1.0 - myCorrection) / 1000 # Minimum pulse width
# Initialize servo with custom pulse widths
servoPin = Servo(25, min_pulse_width=minPW, max_pulse_width=maxPW)
# Musical tune for buzzer, with notes and durations
tune = [('C#4', 0.2), ('D4', 0.2), (None, 0.2),
('Eb4', 0.2), ('E4', 0.2), (None, 0.6),
('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.6),
('Eb4', 0.2), ('E4', 0.2), (None, 0.2),
('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.2),
('C4', 0.2), ('B4', 0.2), (None, 0.2),
('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.2),
('B4', 0.2), ('Bb4', 0.5), (None, 0.6),
('A4', 0.2), ('G4', 0.2), ('E4', 0.2),
('D4', 0.2), ('E4', 0.2)]
def setAngle(angle):
"""
Move the servo to a specified angle.
:param angle: Angle in degrees (0-180).
"""
value = float(angle / 180) # Convert angle to servo value
servoPin.value = value # Set servo position
time.sleep(0.001) # Short delay for servo movement
def doorbell():
"""
Play a musical tune using the buzzer.
"""
for note, duration in tune:
buzPin.play(note) # Play the note
time.sleep(float(duration)) # Duration of the note
buzPin.stop() # Stop buzzer after playing the tune
def closedoor():
# Turn off LED and move servo to close door
ledPin.off()
for i in range(180, -1, -1):
setAngle(i) # Move servo from 180 to 0 degrees
time.sleep(0.001) # Short delay for smooth movement
time.sleep(1) # Wait after closing door
def opendoor():
# Turn on LED, open door (move servo), play tune, close door
ledPin.on()
for i in range(0, 181):
setAngle(i) # Move servo from 0 to 180 degrees
time.sleep(0.001) # Short delay for smooth movement
time.sleep(1) # Wait before playing the tune
doorbell() # Play the doorbell tune
closedoor() # Close the door after the tune
def loop():
# Main loop to check for motion and operate door
while True:
if pirPin.motion_detected:
opendoor() # Open door if motion detected
time.sleep(0.1) # Short delay in loop
try:
loop()
except KeyboardInterrupt:
# Clean up GPIO on user interrupt (e.g., Ctrl+C)
buzPin.stop()
ledPin.off()
**Explication du Code**
#. Le script commence par importer les modules nécessaires. La bibliothèque ``gpiozero`` est utilisée pour interfacer avec la LED, le capteur de mouvement, le moteur servo et le buzzer tonal. Le module ``time`` est utilisé pour gérer les fonctions liées au temps.
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import LED, MotionSensor, Servo, TonalBuzzer
import time
#. Initialise la LED, le capteur de mouvement PIR et le buzzer tonal sur leurs broches GPIO respectives.
.. code-block:: python
# GPIO pin setup for LED, motion sensor (PIR), and buzzer
ledPin = LED(6)
pirPin = MotionSensor(21)
buzPin = TonalBuzzer(27)
#. Calcule les largeurs d'impulsion maximales et minimales pour le moteur servo, en incorporant un facteur de correction pour un réglage fin.
.. code-block:: python
# Servo motor pulse width correction factor and calculation
myCorrection = 0.45
maxPW = (2.0 + myCorrection) / 1000 # Maximum pulse width
minPW = (1.0 - myCorrection) / 1000 # Minimum pulse width
#. Initialise le moteur servo sur la broche GPIO 25 avec les largeurs d'impulsion personnalisées pour un positionnement précis.
.. code-block:: python
# Initialize servo with custom pulse widths
servoPin = Servo(25, min_pulse_width=minPW, max_pulse_width=maxPW)
#. La mélodie est définie comme une séquence de notes (fréquence) et de durées (secondes).
.. code-block:: python
# Musical tune for buzzer, with notes and durations
tune = [('C#4', 0.2), ('D4', 0.2), (None, 0.2),
('Eb4', 0.2), ('E4', 0.2), (None, 0.6),
('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.6),
('Eb4', 0.2), ('E4', 0.2), (None, 0.2),
('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.2),
('C4', 0.2), ('B4', 0.2), (None, 0.2),
('F#4', 0.2), ('G4', 0.2), (None, 0.2),
('B4', 0.2), ('Bb4', 0.5), (None, 0.6),
('A4', 0.2), ('G4', 0.2), ('E4', 0.2),
('D4', 0.2), ('E4', 0.2)]
#. Fonction pour déplacer le servo à un angle spécifié. Convertit l'angle en une valeur comprise entre 0 et 1 pour le servo.
.. code-block:: python
def setAngle(angle):
"""
Déplacer le servo à un angle spécifié.
:param angle: Angle en degrés (0-180).
"""
value = float(angle / 180) # Convert angle to servo value
servoPin.value = value # Set servo position
time.sleep(0.001) # Short delay for servo movement
#. Fonction pour jouer une mélodie musicale avec le buzzer. Parcourt la liste ``tune``, en jouant chaque note pour sa durée spécifiée.
.. code-block:: python
def doorbell():
"""
Play a musical tune using the buzzer.
"""
for note, duration in tune:
buzPin.play(note) # Play the note
time.sleep(float(duration)) # Duration of the note
buzPin.stop() # Stop buzzer after playing the tune
#. Fonctions pour ouvrir et fermer la porte à l'aide du moteur servo. La fonction ``opendoor`` allume la LED, ouvre la porte, joue la mélodie, puis ferme la porte.
.. code-block:: python
def closedoor():
# Turn off LED and move servo to close door
ledPin.off()
for i in range(180, -1, -1):
setAngle(i) # Move servo from 180 to 0 degrees
time.sleep(0.001) # Short delay for smooth movement
time.sleep(1) # Wait after closing door
def opendoor():
# Turn on LED, open door (move servo), play tune, close door
ledPin.on()
for i in range(0, 181):
setAngle(i) # Move servo from 0 to 180 degrees
time.sleep(0.001) # Short delay for smooth movement
time.sleep(1) # Wait before playing the tune
doorbell() # Play the doorbell tune
closedoor() # Close the door after the tune
#. Boucle principale qui vérifie constamment la détection de mouvement. Lorsqu'un mouvement est détecté, elle déclenche la fonction ``opendoor``.
.. code-block:: python
def loop():
# Main loop to check for motion and operate door
while True:
if pirPin.motion_detected:
opendoor() # Open door if motion detected
time.sleep(0.1) # Short delay in loop
#. Exécute la boucle principale et s'assure que le script peut être arrêté avec une commande clavier (Ctrl+C), en éteignant le buzzer et la LED pour une sortie propre.
.. code-block:: python
try:
loop()
except KeyboardInterrupt:
# Clean up GPIO on user interrupt (e.g., Ctrl+C)
buzPin.stop()
ledPin.off()