存档11月 2021

    家里曾经买过一种灯，放在门口门厅的位置；尤其是晚上当感应到人的时候会自动亮灯，从而方便找到物品或者电灯开关的位置；好像也叫红外感应灯；由于手里有继电器，红外感应传感器以及七彩LED灯（此处用于替代灯泡的作用），所以尝试模仿制作一个红外感应灯。

先看自己的效果：

    从上面的动图可以看到，当手放在红外传感器的前面就会自动触发七彩LED灯点亮；此处可以理解为将灯泡点亮。

具体接线可以参考文章：
继电器部分：https://www.shumeijiang.com/2019/11/23/继电器实验；
红外传感器部分：https://www.shumeijiang.com/2019/12/28/人体红外传感器探测实验。

代码示例：

#!usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

from JiuJiang

树莓酱的操作实例

https:://www.suhmeijiang.com

'''



import RPi.GPIO as GPIO  ##引入GPIO模块

import time              ##引入time库



ledPin = 18  ##继电器控制

detectPin = 17  ##人体红外传感器检测



GPIO.setmode(GPIO.BCM)  ##此处采用的BCM编码

GPIO.setup(ledPin, GPIO.OUT)  ##设置继电器为输出模式

GPIO.setup(detectPin, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN) ##设置人体红外传感器为输入模式 并初始化拉低电平



GPIO.output(ledPin, GPIO.LOW)  ##初始化继电器为低电平



##定义七彩LED灯预警闪烁方法

def startWarning():

    GPIO.output(ledPin, GPIO.HIGH)  ##高电平闪烁

    time.sleep(8)  ##闪烁8秒

    GPIO.output(ledPin, GPIO.LOW)  ##低电平熄灭



GPIO.add_event_detect(detectPin, GPIO.RISING)   ##添加一个边沿检测事件 检测电压升高

GPIO.add_event_callback(detectPin, startWarning)  ##同时添加一个回调动作



try:

    while True:

        if GPIO.event_detected(detectPin):  ##检测是否触发事件 电压升高触发

            print "触发预警"

        else:

            pass



        time.sleep(1)  ##检测频率为1秒/次  可自定义

except KeyboardInterrupt:

    print('预警结束')



GPIO.cleanup()

由上面代码可看到：
1、定义LED灯为输出模式；
2、定义人体红外传感器为输入模式，并初试化拉低电压；
3、添加边沿加测事件，由于人体红外传感器高电平触发，因此定义一个电压升高事件，RISING事件；
4、添加一个回调函数，函数定义七彩LED亮灯动作；
5、遍历检测人体红外是否触发电压升高事件，如果触发则回调七彩LED亮灯函数；
6、定义检测频率，每秒检测一次，这个可自定义。

    生活中经常能看到声控灯，只要有声音，灯变会亮起来；然后没有声音灯又会灭掉；这篇实验将通过一个声音探测传感器加上一个双色LED灯，来尝试模拟声控灯效果；感觉还是蛮好玩；对了，实验用的树莓派zero，可以更好的封装起来。

先看效果：

从上动图可见，当手指弹出声音时，LED灯亮起，然后等待0.5s后熄灭；具体接线图下图：

其中声音探测传感器使用可参考文章：https://www.shumeijiang.com/2019/12/28/声音探测传感器实验；
双色LED灯使用可参考文章：https://www.shumeijiang.com/2019/10/27/双色led变化实验。

具体实现代码如下：

#!/usr/bin/env python

#coding:utf-8



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树莓酱的操作实例

https:://www.suhmeijiang.com

'''



import RPi.GPIO as GPIO  ##引入GPIO模块

import time              ##引入time库



#声音探测

detectPin = 27



GPIO.setmode(GPIO.BCM)   ##此处采用的BCM编码

GPIO.setup(detectPin, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) ##初始化高电平



#注册声音探测事件

GPIO.add_event_detect(detectPin, GPIO.FALLING, bouncetime=600)



ledOne = 17

ledTwo = 18

GPIO.setup(ledOne, GPIO.OUT)

GPIO.setup(ledTwo, GPIO.OUT)



try:

    while True:

        #检测是否发现声音

        status = GPIO.event_detected(detectPin)



        if status:

            print('亮灯')

            GPIO.output(ledOne, True)

            time.sleep(0.5) #亮灯持续时间

            GPIO.output(ledOne, False)

        else:

            pass



        time.sleep(0.5) #检测间隔



except KeyboardInterrupt:

    print('停止检测')



GPIO.cleanup()

保存代码为jiujiang.py，然后执行python jiujiang.py，如果发现探测不灵或者过度灵敏，可以旋转声音探测传感器灵敏度调节按钮。

    旋转编码传感器是一种速度位移检测传感器；用来检测位置的变化以及位置的偏移变化量；它可以向左转动也可以向右转动，同时还可以按压进行复位这个三个动作方向。

其中传感器有五个引脚，功能分别如下：

接线示例：

检测原理：
（1）CLK口注册一个边缘检测事件，检测FALLING事件；
（2）当CLK事件命中时，表示旋转事件发生，这个时间检测旋转方向；
（3）检测DT引脚状态，当状态由1变0时为顺时针旋转，0变1时为逆时针旋转；
（4）检测SW引脚状态，默认为高电平，当为低电平时表示按钮按下，表示计数复位；

代码示例

#!/usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

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'''



import RPi.GPIO as GPIO  ##引入GPIO模块

import time              ##引入time库



clkPin = 17

dtPin = 18

swPin = 27



GPIO.setmode(GPIO.BCM)   ##此处采用的BCM编码

GPIO.setup(clkPin, GPIO.IN) ##设置为输入模式

GPIO.setup(dtPin, GPIO.IN)

GPIO.setup(swPin, GPIO.IN)



##定义变量初始值

start = False

reset = False

counter = 0



#检测旋转事件 电压下降为触发条件

GPIO.add_event_detect(clkPin, GPIO.FALLING, bouncetime=600)



try:

    while True:

        ##检测是否触发旋转动作

        clkStatus = GPIO.event_detected(clkPin)

        dtOldStatus = GPIO.input(dtPin)

        swStatus = GPIO.input(swPin)



        #开始旋转

        if clkStatus:

            print('start')

            dtNewStatus = GPIO.input(dtPin)

            start = True



        ##动作开始

        if start:

            ##1变0 顺时针旋转

            if dtOldStatus == 1 and dtNewStatus == 0:

                counter += 1

                print('顺时针旋转')



            ##0变1 逆时针旋转

            if dtOldStatus == 0 and dtNewStatus == 1:

                counter -= 1

                print('逆时针旋转')



        ##检测是否按下 重置数值

        if swStatus == 0:

            reset = True



        #重置

        if reset:

            counter = 0



        #步进数量

        print('步数:%d'%counter)

        time.sleep(0.2)

except KeyboardInterrupt:

    print('停止检测');



GPIO.cleanup()

实验效果：

    DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它可以输出当前测定的环境温度和湿度；其中温度测量范围是0~50度，湿度是20-90%RH；测量精度是温度+-2度，湿度是+-5%；接下来我们将尝试如何将这两部分信息打印出来。

接线示例：

其中：
（1）-接GND；
（2）+接VCC，范围是3.3v~5v，此处接3.3v；
（3）out为信号线，接自定义Pin脚，此处接Pin18；

采集程序部分，采用的是github已有的程序，测试精确度还是不错；程序获取地址：

sudo git clone https://github.com/szazo/DHT11_Python.git

如果地址不可访问，文章最后有可用下载包。

代码下载后，可见example.py，文件，此处我们复制一下文件然后进行简单修改；

cp example.py jiujiang.py

修改jiujiang.py文件如下：

#!usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

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import RPi.GPIO as GPIO

import dht11

import time

import datetime



GPIO.setwarnings(False)

GPIO.setmode(GPIO.BCM)



# 设置使用的 pin 18引脚

instance = dht11.DHT11(pin=18)



try:

    while True:

        result = instance.read()

        if result.is_valid():

            print("\n");

            print("最后采集时间: " + str(datetime.datetime.now()))



            print("当前温度: %-3.1f C" % result.temperature)

            print("当前湿度: %-3.1f %%" % result.humidity)



        time.sleep(2) #测量频率 2秒/次



except KeyboardInterrupt:

    print("停止采集")

    GPIO.cleanup()

执行代码，效果如下图，测量结果如果一开始不准确，可以等待一下数据刷新的结果；

从上图可见，测量结果温度还是很准确的，湿度有差异，但是也在合理误差范围。

    很久前曾入手一个红外夜视摄像头，最近倒腾出来准备试一下；尝试如何拍照然后手机查看，还有实时摄像然后手机浏览。

首先连接摄像头，推荐关机连接，防止损坏摄像头；连接效果如下：

然后打开树莓派Camera设置，执行以下命令：（当然也可以页面设置）

sudo raspi-config

命令执行后，选择5 Interfacing Options，然后Enter键选择；

然后选择第一个Camera选项，按Enter键选择，然后选择"是"，重启系统完成。

（一）拍照，执行如下命令

raspistill -o show.jpg -rot 0 -w 1024 -h 768 -t 5000   -v

其中raspistill是摄像头拍照命令，具体参数如下：

命令执行后，可见当前目录产生一个show.jpg图片，为了查看图片内容，我们可以参考上次文章，https://www.shumeijiang.com/2021/10/30/手机连接树莓派实验/；
（1）手机ssh登录树莓派；
（2）进入相片所在目录；
（3）点击图片下载，然后在下载目录点击图片查看；
（4）效果如下图；

（二）实时摄像，执行raspivid命令，此命令是树莓派摄像命令；

raspivid -o - -t 0 -w 640 -h 360 -fps 25|cvlc -vvv stream:///dev/stdin --sout '#standard{access=http,mux=ts,dst=:8989}' :demux=h264

注意：如果执行上面命令报错cvlc命令没有找到，则需要执行sudo apt install vlc安装即可。

其中dst是输出端口，具体的参数含义可以网上查询；执行后，数据流产生了，但是我们没有存储，这个时候就需要一个能实时查看图像流的软件，可以用VLC、KMPlayer；此处我们用KMPlayer，效果如下图；（App Store下载）

    输入树莓派的静态IP加上命令启动时的端口号，然后点击打开，可以看到摄像头的实时视频，不过测试时发现有些延迟严重，下篇文章就实验PiCamera。

    web.py是Python的web框架，它简单而且功能强大。它安装后启动服务，然后通过url和端口访问服务内容；下面将简单尝试一下，更多的内容可以参考官网内容：https://webpy.org/docs/0.3/。

首先安装服务，可以采用pip安装，这边用的是Python3版本；

pip3 install web.py

模块安装后，启动服务，首先新建jiujiang.py，然后录入如下代码；

#!/usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

from JiuJiang

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https:://www.suhmeijiang.com

'''



#模块引入

import web



#路由规则定义

urls = (

    '/index/(.*)', 'index',

    '/jiujiang/(.*)', 'jiujiang'

)

app = web.application(urls, globals())



class index:

    def GET(self, name):

        if not name:

            name = 'World'

        return 'Hello, ' + name + '!'

#定义处理类

class jiujiang:

    def GET(self, data):

        return 'jiujiang test '+ data



#服务启动

if __name__ == "__main__":

    app.run()

文件保存后，执行命令，启动服务；其中2323是自定义端口，不写默认为8080；

python3 jiujiang.py  2323

服务启动后，我们可以用同局域网的电脑和手机访问；http://192.168.0.118:2323/jiujiang/webpy

接口访问后，可以看到服务端访问日志如下图：

 其他操作或者效果可以参考网上其他讲解。

    在三维空间中，我们定义分别在三个方向存在X轴，Y轴以及X轴，当物体转动时，欧拉角用来表示围绕三个轴转动的三个角度；可以用矩阵来表示；这篇文章将实验mpu6050陀螺仪如何获取欧拉角。
    其中围绕X轴旋转定义为Pitch（俯仰角）；围绕Y轴旋转定义为Yaw（偏航角）；围绕Z轴旋转定义为Roll（翻滚角）。

    首先建立空间坐标系，根据右手坐标系法则，右手手心面向我们，然后食指向上，中指指向我们，这时候，大拇指指向为X轴，食指指向Y轴，中指指向Z轴；如下图:

借用网络图片可看到三个角度运动方向：

自制一个飞机小模型，分别展示三个动作如下：

下面将实验mpu6050陀螺仪传感器，分别执行俯仰，翻滚，偏航动作，然后获取对应的角度。

获取陀螺仪数据，我们使用现成的模块，安装需要执行以下命令：

pip install mpu6050-raspberrypi

其他安装可参考文章：https://www.shumeijiang.com/2021/10/23/陀螺仪模块实验-准备/。

实验过程：

    上面动图可见，先执行左右翻滚，可见roll数值在变化；执行前后俯仰时，pitch数值在变化；执行左右偏航时，yaw数值变化。

程序部分可参考文章： https://blog.csdn.net/weixin_38956024/article/details/94898531；

算法部分参考：https://blog.csdn.net/weixin_38956024/article/details/94757023。