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4.1.3 Horloge Parlante

Introduction

Dans ce projet, nous allons créer une horloge parlante avec un haut-parleur et un afficheur 7 segments à 4 chiffres. L’afficheur 7 segments à 4 chiffres affichera l’heure, et le haut-parleur annoncera l’heure à chaque heure.

Composants Nécessaires

Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

Il est très pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	Éléments dans ce kit	Lien
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Vous pouvez également les acheter séparément avec les liens ci-dessous.

Introduction des composants	Lien d’achat
Carte d’extension GPIO	ACHETER
Plaque d’expérimentation (Breadboard)	ACHETER
Fils de Liaison	ACHETER
Résistance	ACHETER
Module Audio et Haut-parleur	-
Affichage à 7 segments 4 chiffres	-
74HC595	ACHETER

Schéma de Connexion

Nom T-Board	Physique	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

Procédures Expérimentales

Étape 1 : Construisez le circuit.

Avant ce projet, vous devez vous assurer que vous avez complété 3.1.4 Synthèse Vocale (TTS).

Étape 2 : Utilisez la commande date pour afficher l’heure locale.

date

Si l’heure locale est différente de l’heure réelle, vous devez utiliser la commande suivante pour définir le fuseau horaire.

sudo dpkg-reconfigure tzdata

Choisissez votre fuseau horaire.

Étape 3 : Accédez au dossier du code.

cd ~/raphael-kit/python/

Étape 4 : Exécutez.

python3 4.1.3_SpeechClock.py

Lorsque le code est exécuté, l’afficheur 7 segments à 4 chiffres affichera l’heure et sonnera à chaque heure.

Code

Note

Vous pouvez Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez aller au chemin du code source comme raphael-kit/python. Après avoir modifié le code, vous pouvez l’exécuter directement pour voir l’effet.

import RPi.GPIO as GPIO
from tts import TTS
import time

tts = TTS(engine="espeak")
tts.lang('en-US')

SDI = 24
RCLK = 23
SRCLK = 18

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

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)

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 loop():
    status = 0
    while True:
        time.localtime(time.time())
        hour = int(time.strftime('%H',time.localtime(time.time())))
        minute = int(time.strftime('%M',time.localtime(time.time())))

        clearDisplay()
        pickDigit(0)
        hc595_shift(number[minute % 10])

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

        clearDisplay()
        pickDigit(2)
        hc595_shift(number[hour % 10])

        clearDisplay()
        pickDigit(3)
        hc595_shift(number[hour % 100//10])

        if minute == 0 and status == 0:
            tts.say('The time is now ' + str(hour) + ' hours and ' + str(minute) + ' minutes')
            status = 1
        elif minute != 0:
            status = 0

def destroy():   # Lorsque "Ctrl+C" est pressé, la fonction est exécutée.
    GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':  # Programme démarrant d'ici
    setup()
    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()

Explication du Code

time.localtime(time.time())
hour = int(time.strftime('%H',time.localtime(time.time())))
minute = int(time.strftime('%M',time.localtime(time.time())))

Grâce à la fonction time.time(), nous pouvons obtenir le timestamp de l’heure actuelle (le nombre de secondes en virgule flottante écoulées depuis l’époque de 1970), puis utiliser la méthode de formatage temporel du module time (time.localtime(time.time())) pour traiter le timestamp actuel, afin que nous puissions formater le timestamp en heure locale.

Le résultat en entrée est :

time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=5, tm_mday=28, tm_hour=13, tm_min=54, tm_sec=26, tm_wday=4, tm_yday=148, tm_isdst=0)

Enfin, nous utilisons la méthode time.strftime() pour formater la grande chaîne d’informations dans le format souhaité. Si vous voulez obtenir l’heure actuelle, vous pouvez le faire via la fonction time.strftime('%H',time.localtime(time.time())).

La sortie des chaînes de format spécifiées obtenues en modifiant le premier paramètre est listée ci-dessous.

Note

La sortie de la méthode time.strftime() est constituée de variables de chaîne de caractères. Avant de l’utiliser, n’oubliez pas de faire une conversion de type forcée.

clearDisplay()
pickDigit(0)
hc595_shift(number[minute % 10])

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

clearDisplay()
pickDigit(2)
hc595_shift(number[hour % 10])

clearDisplay()
pickDigit(3)
hc595_shift(number[hour % 100//10])

Les dizaines de l’heure sont affichées sur le premier afficheur 7 segments, et les unités sur le deuxième. Ensuite, les dizaines des minutes sont affichées sur le troisième afficheur, et les unités sur le dernier.

if minute == 0 and status == 0:
    tts.say('The time is now ' + str(hour) + ' hours and ' + str(minute) + ' minutes')
    status = 1
elif minute != 0:
    status = 0

Lorsque le nombre de minutes est 0 (à l’heure), le Raspberry Pi utilisera TTS pour annoncer l’heure.

4.1.3 Horloge Parlante

Introduction

Composants Nécessaires

Schéma de Connexion

Procédures Expérimentales

Image de Phénomène