Ajouter un capteur infrarouge au Raspberry Pi GPIO

Comme nous le savons tous, Raspberry Pi est une merveilleuse plate-forme de développement basée sur un microprocesseur ARM. Grâce à sa puissance de calcul élevée, il peut faire des merveilles entre les mains des amateurs d'électronique ou des étudiants. Tout cela ne peut être possible que si nous savons comment le faire interagir avec le monde réel. Il existe de nombreux capteurs capables de détecter certains paramètres du monde en temps réel et de les transférer dans un monde numérique. Nous avons couvert de nombreux projets Raspberry Pi avec de nombreux capteurs. Raspberry Pi est également une aubaine pour les projets IoT, car il s'agit d'un ordinateur de poche avec Wi-Fi intégré, ayant les capacités d'un microcontrôleur.

Dans ce didacticiel, nous allons apprendre comment interfacer un capteur infrarouge avec Raspberry pi. Ces capteurs sont le plus couramment utilisés dans les petits robots comme le robot suiveur de ligne, le robot Edge évitant etc. Ça a l'air cool, non?

Apprenons donc à interfacer ce capteur avec Raspberry Pi. Dans ce projet, lorsqu'il n'y a pas d'objet devant le capteur IR, la LED rouge reste allumée et dès que nous mettons quelque chose devant le capteur IR, la LED rouge s'éteint et la LED verte s'allume. Ce circuit peut également servir de circuit d'alarme de sécurité.

Matériel requis:

1. Raspberry Pi 3 (tout modèle)
2. Module de capteur IR
3. Lumières LED vertes et rouges
4. Planche à pain
5. Fils de connexion

Module de capteur IR:

Les capteurs IR (capteur infrarouge) sont des modules qui détectent la présence d'objets devant eux. Si l'objet est présent, il donne 3,3V en sortie et s'il n'est pas présent, il donne 0 volt. Ceci est rendu possible en utilisant une paire de paires IR (émetteur et récepteur), l' émetteur (LED IR) émettra un rayon IR qui sera réfléchi s'il y a un objet présent devant lui. Ce rayon IR sera reçu par le récepteur (photodiode) et la sortie sera rendue élevée après avoir été amplifiée à l'aide d'une liaison op-amp LM358. Vous pouvez en savoir plus sur le circuit du module de capteur IR ici.

Le capteur IR utilisé dans ce projet est illustré ci-dessus. Comme tous les capteurs IR, il a trois broches qui sont respectivement 5V, Gnd et Out. Le module est alimenté par la broche 5V de Raspberry Pi et la broche de sortie est connectée au GPIO14 de Raspberry Pi. Le potentiomètre sur le dessus du module peut être utilisé pour ajuster la plage du capteur IR.

Schéma de circuit et explication:

Le schéma de circuit pour connecter Raspberry Pi avec capteur IR est illustré ci-dessous. Comme vous pouvez le voir, le schéma de circuit est très simple. Nous avons directement alimenté le module IR à partir du 5V et de la broche de terre de Raspberry Pi. La broche de sortie du module IR est connectée au GPIO14. Nous avons également utilisé deux LED (verte et rouge) pour indiquer l'état de l'objet. Ces deux voyants sont connectés respectivement à GPIO3 et GPIO2.

Étant donné que les broches GPIO du Raspberry Pi sont de 3,3 V, une résistance de limitation de courant n'est pas obligatoire. Cependant, si vous le souhaitez, une résistance de valeur 470 ohms peut être ajoutée entre la broche de masse des LED et le Raspberry Pi. L'ensemble du circuit est alimenté par un chargeur mobile 5V via le port micro USB du Raspberry pi.

Remarque: lors de la connexion d'un capteur, assurez-vous que la masse du capteur est connectée à la masse du MCU ou du MPU (ici Raspberry Pi). Ce n'est qu'alors qu'ils pourront communiquer.

Programmation de votre Raspberry Pi:

Ici, nous utilisons le langage de programmation Python pour programmer RPi. Il existe de nombreuses façons de programmer votre Raspberry Pi. Dans ce tutoriel, nous utilisons l' IDE Python 3, car c'est le plus utilisé. Le programme Python complet est donné à la fin de ce tutoriel. En savoir plus sur le programme et exécuter le code dans Raspberry Pi ici.

Nous parlerons de quelques commandes que nous allons utiliser dans le programme PYHTON,

Nous allons importer le fichier GPIO de la bibliothèque, la fonction ci-dessous nous permet de programmer les broches GPIO de PI. Nous renommons également «GPIO» en «IO», donc dans le programme chaque fois que nous voulons faire référence aux broches GPIO, nous utiliserons le mot «IO».

importer RPi.GPIO comme IO

Parfois, lorsque les broches GPIO, que nous essayons d'utiliser, peuvent remplir d'autres fonctions. Dans ce cas, nous recevrons des avertissements lors de l'exécution du programme. La commande ci-dessous indique au PI d'ignorer les avertissements et de poursuivre le programme.

IO.setwarnings (Faux)

On peut référencer les broches GPIO de PI, soit par numéro de broche à bord, soit par leur numéro de fonction. Comme «PIN 29» sur la carte est «GPIO5». Nous disons donc ici que nous allons représenter la broche ici par «29» ou «5».

IO.setmode (IO.BCM)

Nous définissons 3 broches comme broches d'entrée / sortie. Les deux broches de sortie contrôleront la LED et la broche d'entrée lira le signal du capteur IR.

IO.setup (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> LED rouge comme sortie IO.setup (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> LED verte comme sortie IO.setup (14, IO.IN) #GPIO 14 -> capteur IR comme entrée

Maintenant, nous devons éteindre la LED verte et allumer la LED rouge lorsque l'objet est loin. Cela peut être fait en vérifiant la broche GPIO14.

if (IO.input (14) == True): #object is far away IO.output (2, True) #Red led ON IO.output (3, False) # Led verte OFF

De même, nous devons allumer la LED verte et éteindre la LED rouge lorsque l'objet est proche.

if (IO.input (14) == False): #object is near IO.output (3, True) # Green led ON IO.output (2, False) # Led rouge OFF

La commande ci-dessous est utilisée comme boucle permanente, avec cette commande les instructions à l'intérieur de cette boucle seront exécutées en continu.

Alors que 1:

Travail:

Une fois que vous avez créé votre code python, exécutez-le à l'aide de la commande run. Si le programme est exécuté sans aucune erreur, vous devriez obtenir l'écran suivant.

Vous devriez également voir la LED de couleur rouge devenir élevée lorsqu'il n'y a pas d'objet devant le capteur, comme illustré ci-dessous.

Maintenant, rapprochez quelque chose de la LED IR et vous devriez remarquer que la LED rouge s'éteint et le Vert s'allume. Le travail complet peut être trouvé sur la vidéo ci-dessous.

J'espère que vous avez compris le projet et que vous avez pu en construire quelque chose d'utile. Si vous avez des questions, postez-les dans la section des commentaires ci-dessous ou sur le forum.