- Material necessário:
- Módulo Sensor IR:
- Diagrama de circuito e explicação:
- Programando seu Raspberry Pi:
- Trabalhando:
Como todos sabemos, Raspberry Pi é uma plataforma de desenvolvimento maravilhosa baseada no microprocessador ARM. Com seu alto poder computacional, ele pode fazer maravilhas nas mãos de entusiastas da eletrônica ou estudantes. Tudo isso só será possível se soubermos como fazer com que ele interaja com o mundo real. Existem muitos sensores que podem detectar certos parâmetros do mundo em tempo real e transferi-los para um mundo digital. Cobrimos muitos projetos do Raspberry Pi com muitos sensores. O Raspberry Pi também é uma bênção para projetos de IoT, pois é um computador de bolso com Wi-Fi embutido, com recursos de um microcontrolador.
Neste tutorial, aprenderemos como podemos fazer a interface de um sensor de infravermelho com o Raspberry pi. Esses sensores são mais comumente usados em pequenos robôs como robô seguidor de linha, robô evitando borda etc. Simplificando, ele pode detectar a presença de objetos antes dele e também diferenciar entre a cor branca e preta. Parece legal, certo?
Então, vamos aprender como fazer a interface desse sensor com o Raspberry Pi. Neste projeto, quando não há nenhum objeto na frente do sensor IR, o LED vermelho permanece aceso e assim que colocamos algo na frente do sensor IR o LED vermelho apaga e o LED verde acende. Este circuito também pode servir como circuito de alarme de segurança.
Material necessário:
- Raspberry Pi 3 (qualquer modelo)
- Módulo sensor IR
- Luzes LED verdes e vermelhas
- Tábua de pão
- Fios de conexão
Módulo Sensor IR:
Sensores infravermelhos (sensor infravermelho) são módulos que detectam a presença de objetos diante deles. Se o objeto estiver presente, ele fornecerá 3,3 V como saída e se não estiver presente ele fornecerá 0 volt. Isso é possível usando um par de IR (transmissor e receptor), o transmissor (IR LED) emitirá um raio IR que será refletido se houver um objeto presente antes dele. Este raio IR será recebido de volta pelo receptor (fotodiodo) e a saída será elevada após amplificada usando um link LM358 de amp op. Você pode aprender mais sobre o Circuito do Módulo Sensor IR aqui.
O sensor de infravermelho usado neste projeto é mostrado acima. Como todo sensor IR, ele tem três pinos que são 5V, Gnd e Out, respectivamente. O módulo é alimentado pelo pino 5V do Raspberry Pi e o pino de saída é conectado ao GPIO14 do Raspberry Pi. O potenciômetro na parte superior do módulo pode ser usado para ajustar a faixa do sensor IR.
Diagrama de circuito e explicação:
O diagrama do circuito para conectar o Raspberry Pi ao sensor IR é mostrado abaixo. Como você pode ver, o diagrama do circuito é muito simples. Alimentamos diretamente o módulo IR do 5V e do pino terra do Raspberry Pi. O pino de saída do módulo IR é conectado ao GPIO14. Também usamos dois LEDs (Verde e Vermelho) para indicar o status do objeto. Esses dois LEDs são conectados ao GPIO3 e GPIO2, respectivamente.
Como os pinos GPIO do Raspberry Pi são de 3,3 V, um resistor limitador de corrente não é obrigatório. No entanto, se desejado, um resistor de valor 470 ohms pode ser adicionado entre o pino de aterramento dos LEDs e o Raspberry Pi. Todo o circuito é alimentado por um carregador de celular de 5V através da porta micro USB do Raspberry pi.
Observação: ao conectar qualquer sensor, certifique-se de que o aterramento do sensor esteja conectado ao aterramento do MCU ou MPU (aqui Raspberry Pi). Só então eles serão capazes de se comunicar.
Programando seu Raspberry Pi:
Aqui, estamos usando a linguagem de programação Python para programar RPi. Existem muitas maneiras de programar o Raspberry Pi. Neste tutorial estamos usando o IDE Python 3, já que é o mais usado. O programa Python completo é fornecido no final deste tutorial. Saiba mais sobre o programa e código de execução no Raspberry Pi aqui.
Vamos falar sobre alguns comandos que vamos usar no programa PYHTON,
Vamos importar o arquivo GPIO da biblioteca, a função abaixo nos permite programar os pinos GPIO do PI. Também estamos renomeando “GPIO” para “IO”, portanto, no programa, sempre que quisermos nos referir aos pinos GPIO, usaremos a palavra 'IO'.
importar RPi.GPIO como IO
Às vezes, quando os pinos GPIO, que estamos tentando usar, podem estar executando algumas outras funções. Nesse caso, receberemos avisos durante a execução do programa. O comando abaixo diz ao PI para ignorar os avisos e prosseguir com o programa.
IO.setwarnings (falso)
Podemos referir os pinos GPIO do PI, tanto pelo número do pino a bordo quanto pelo número da função. Como 'PIN 29' na placa é 'GPIO5'. Portanto, dizemos aqui que vamos representar o pino aqui por '29' ou '5'.
IO.setmode (IO.BCM)
Estamos configurando 3 pinos como pinos de entrada / saída. Os dois pinos de saída controlarão o LED e o pino de entrada lerá o sinal do sensor IR.
IO.setup (2, IO.OUT) #GPIO 2 -> LED vermelho como saída IO.setup (3, IO.OUT) #GPIO 3 -> LED verde como saída IO.setup (14, IO.IN) #GPIO 14 -> Sensor IR como entrada
Agora temos que desligar o LED Verde e ligar o LED Vermelho quando o objeto estiver longe. Isso pode ser feito verificando o pino GPIO14.
if (IO.input (14) == Verdadeiro): #objeto está longe IO.output (2, Verdadeiro) # Led vermelho aceso IO.output (3, False) # Led verde apagado
Da mesma forma, temos que ligar o LED verde e desligar o LED vermelho quando o objeto estiver próximo.
if (IO.input (14) == False): #objeto está perto de IO.output (3, True) # Led verde aceso IO.output (2, False) # Led vermelho apagado
O comando abaixo é usado como um loop permanente, com este comando as instruções dentro deste loop serão executadas continuamente.
Enquanto 1:
Trabalhando:
Depois de criar seu código Python, execute-o usando o comando run. Se o programa for executado sem erros, você deverá obter a tela a seguir.
Você também deve ver o LED vermelho ficando alto quando não houver nenhum objeto na frente do sensor, conforme mostrado abaixo.
Agora, traga algo próximo ao led IR e você deverá notar o LED vermelho apagando e o verde acendendo. O trabalho completo pode ser encontrado no vídeo abaixo.
Espero que você tenha entendido o projeto e conseguido construir algo útil com ele. Se houver alguma dúvida, poste-as na seção de comentários abaixo ou no fórum.