.. note::
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.. _4.1.15_py_pi5:
4.1.12 Campanello d'Allarme
================================
Introduzione
--------------
In questo progetto realizzeremo un dispositivo di allarme manuale.
Puoi sostituire l'interruttore a levetta con un termistore o un sensore
fotosensibile per creare un allarme di temperatura o un allarme luminoso.
Componenti Necessari
-----------------------
Per questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.15_alarm_bell_list.png
:width: 800
:align: center
È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Nome
- ELEMENTI IN QUESTO KIT
- LINK
* - Kit Raphael
- 337
- |link_Raphael_kit|
Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - DESCRIZIONE COMPONENTE
- LINK PER L'ACQUISTO
* - :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|
Schema Circuitale
---------------------
============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17 Pin 11 0 17
GPIO18 Pin 12 1 18
GPIO27 Pin 13 2 27
GPIO22 Pin 15 3 22
============ ======== ======== ===
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.15_alarm_bell_schematic.png
:width: 600
:align: center
Procedura Sperimentale
--------------------------
**Fase 1**: Costruisci il circuito.
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.15_alarm_bell_circuit.png
**Fase 2:** Cambia la directory.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python-pi5
**Fase 3:** Esegui.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 4.1.15_AlarmBell_zero.py
Dopo l'avvio del programma, l'interruttore a levetta verrà spostato a
destra e il cicalino emetterà suoni di allarme. Allo stesso tempo, i LED
rosso e verde lampeggeranno a una certa frequenza.
.. warning::
Se viene visualizzato l'errore ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, fare riferimento a :ref:`faq_soc`.
**Code**
.. note::
Puoi **Modificare/Reimpostare/Copiare/Eseguire/Interrompere** il codice qui sotto. Tuttavia, prima devi andare nel percorso del codice sorgente come ``raphael-kit/python-pi5``.
.. raw:: html
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import LED, Button, TonalBuzzer
import time
import threading
# Inizializza TonalBuzzer su GPIO pin 22
BeepPin = TonalBuzzer(22)
# Inizializza i LED su GPIO pin 17 e 27
ALedPin = LED(17)
BLedPin = LED(27)
# Inizializza il pulsante su GPIO pin 18
switchPin = Button(18)
# Flag globale per controllare lo stato del cicalino e dei LED
flag = 0
def ledWork():
"""
Control LED blinking pattern based on the flag state.
When flag is set, alternately blink ALedPin and BLedPin.
"""
while True:
if flag:
# Lampeggio alternato dei LED
ALedPin.on()
time.sleep(0.5)
ALedPin.off()
BLedPin.on()
time.sleep(0.5)
BLedPin.off()
else:
# Spegne entrambi i LED se il flag non è impostato
ALedPin.off()
BLedPin.off()
# Definisce la melodia musicale come un elenco di note e le loro durate
tune = [
('C4', 0.1), ('E4', 0.1), ('G4', 0.1),
(None, 0.1),
('E4', 0.1), ('G4', 0.1), ('C5', 0.1),
(None, 0.1),
('C5', 0.1), ('G4', 0.1), ('E4', 0.1),
(None, 0.1),
('G4', 0.1), ('E4', 0.1), ('C4', 0.1),
(None, 0.1)
]
def buzzerWork():
"""
Play a tune using the buzzer based on the flag state.
The tune is played only when the flag is set.
"""
while True:
for note, duration in tune:
if flag == 0:
break
print(note) # Output della nota corrente nella console
BeepPin.play(note) # Suona la nota corrente
time.sleep(duration) # Pausa per la durata della nota
BeepPin.stop() # Interrompe il cicalino dopo aver suonato la melodia
def main():
"""
Monitor button press to update the flag state.
Sets the flag when the button is pressed.
"""
global flag
while True:
flag = 1 se switchPin.is_pressed else 0
try:
# Inizializza e avvia i thread per il controllo del cicalino e dei LED
tBuzz = threading.Thread(target=buzzerWork)
tBuzz.start()
tLed = threading.Thread(target=ledWork)
tLed.start()
main()
except KeyboardInterrupt:
# Interrompe il cicalino e spegne i LED all'interruzione del programma
BeepPin.stop()
ALedPin.off()
BLedPin.off()
**Spiegazione del Codice**
#. Questo segmento include l'importazione delle librerie essenziali per implementare ritardi e threading. Importa inoltre le classi LED, Button e TonalBuzzer dalla libreria gpiozero, cruciali per il controllo dei dispositivi GPIO su un Raspberry Pi.
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import LED, Button, TonalBuzzer
import time
import threading
#. Configura un cicalino sul pin GPIO 22, due LED sui pin GPIO 17 e 27 e inizializza un pulsante sul pin GPIO 18. Viene anche definita una variabile globale "flag" per gestire lo stato del cicalino e dei LED.
.. code-block:: python
# Inizializza TonalBuzzer sul pin GPIO 22
BeepPin = TonalBuzzer(22)
# Inizializza i LED sui pin GPIO 17 e 27
ALedPin = LED(17)
BLedPin = LED(27)
# Inizializza il pulsante sul pin GPIO 18
switchPin = Button(18)
# Flag globale per controllare lo stato del cicalino e dei LED
flag = 0
#. Questa funzione controlla il lampeggiamento dei LED in base allo stato del flag. Se il flag è impostato (1), alterna tra l'accensione e lo spegnimento di ciascun LED. Se non è impostato (0), entrambi i LED vengono spenti.
.. code-block:: python
def ledWork():
"""
Control LED blinking pattern based on the flag state.
When flag is set, alternately blink ALedPin and BLedPin.
"""
while True:
if flag:
# Lampeggio alternato dei LED
ALedPin.on()
time.sleep(0.5)
ALedPin.off()
BLedPin.on()
time.sleep(0.5)
BLedPin.off()
else:
# Spegne entrambi i LED se il flag non è impostato
ALedPin.off()
BLedPin.off()
#. La melodia è definita come una sequenza di note (frequenze) e durate (secondi).
.. code-block:: python
# Definisci la melodia musicale come un elenco di note e le loro durate
tune = [
('C4', 0.1), ('E4', 0.1), ('G4', 0.1),
(None, 0.1),
('E4', 0.1), ('G4', 0.1), ('C5', 0.1),
(None, 0.1),
('C5', 0.1), ('G4', 0.1), ('E4', 0.1),
(None, 0.1),
('G4', 0.1), ('E4', 0.1), ('C4', 0.1),
(None, 0.1)
]
#. Riproduce una melodia predefinita quando il flag è impostato. La melodia si interrompe se il flag viene disattivato durante la riproduzione.
.. code-block:: python
def buzzerWork():
"""
Play a tune using the buzzer based on the flag state.
The tune is played only when the flag is set.
"""
while True:
for note, duration in tune:
if flag == 0:
break
print(note) # Stampa la nota corrente nella console
BeepPin.play(note) # Suona la nota corrente
time.sleep(duration) # Pausa per la durata della nota
BeepPin.stop() # Interrompe il cicalino dopo aver suonato la melodia
#. Controlla continuamente lo stato del pulsante per impostare o disattivare il flag.
.. code-block:: python
def main():
"""
Monitor button press to update the flag state.
Sets the flag when the button is pressed.
"""
global flag
while True:
flag = 1 se switchPin.is_pressed else 0
#. I thread per ``buzzerWork`` e ``ledWork`` vengono avviati, consentendo loro di funzionare contemporaneamente alla funzione principale.
.. code-block:: python
try:
# Inizializza e avvia i thread per il controllo del cicalino e dei LED
tBuzz = threading.Thread(target=buzzerWork)
tBuzz.start()
tLed = threading.Thread(target=ledWork)
tLed.start()
main()
#. Interrompe il cicalino e spegne i LED quando il programma viene interrotto, garantendo un'uscita pulita.
.. code-block:: python
except KeyboardInterrupt:
# Ferma il cicalino e spegne i LED all'interruzione del programma
BeepPin.stop()
ALedPin.off()
BLedPin.off()