مستشعرات القاعة هي مستشعرات تنتج إشارة كهربائية عند خرجها عندما تتلامس مع مجال مغناطيسي. القيمة التناظرية للإشارة الكهربائية عند خرج المستشعر هي دالة لقوة المجال المغناطيسي. أجهزة استشعار القاعة موجودة في كل مكان هذه الأيام ، ويتم استخدامها لأسباب مختلفة وفي جميع أنواع الأجهزة من الهواتف المحمولة إلى المفاتيح ، لقياس السرعة والموقع والمسافة في السيارات وفي المنتجات الأخرى القائمة على صناعة السيارات. إن تعدد استخدامات مستشعر القاعة يجعلها ضرورية للصانعين والمهندسين الكهربائيين ولهذا السبب سأوضح لنا اليوم كيفية استخدام مستشعر القاعة في مشروع Raspberry Pi.
يمكنك في أي وقت التحقق من مشاريعنا الأخرى القائمة على مستشعر القاعة ، بما في ذلك توصيل مستشعر القاعة مع Arduino.
المكونات المطلوبة
المكونات / الأجزاء التالية مطلوبة لبناء هذا المشروع ؛
- Raspberry Pi 2 أو 3
- بطاقة SD (8 جيجابايت كحد أدنى)
- مستشعر تأثير القاعة
- أسلاك توصيل
- الألواح
- كابل الشبكة المحلية
- مصدر الطاقة
بعض الأجزاء الاختيارية التي يمكن استخدامها تشمل:
- مراقب
- لوحة المفاتيح والفأرة
- كابل HDMI
- واي فاي دونجل
سيعتمد هذا البرنامج التعليمي على نظام التشغيل Raspbian stretch OS ، لذا للمتابعة كالمعتاد ، سأفترض أنك على دراية بإعداد Raspberry Pi مع نظام التشغيل Raspbian stretch OS ، وأنت تعرف كيفية SSH في raspberry pi باستخدام برنامج طرفي مثل المعجون. إذا كانت لديك مشاكل مع أي من هذا ، فهناك الكثير من دروس Raspberry Pi التعليمية على هذا الموقع والتي يمكن أن تساعدك.
بالنسبة لأولئك الذين سيقومون بتثبيت نظام التشغيل Raspbian stretch OS لأول مرة ، فإن إحدى المشكلات التي اكتشفتها ، والتي اكتشفها معظم الناس ، هي الدخول إلى Raspberry Pi عبر ssh. تجدر الإشارة إلى أن ssh معطل في الأصل على نظام التشغيل وستحتاج إما إلى شاشة لتمكينه ، أو ضمن خيارات تكوين raspberry Pi أو يمكنك إنشاء ملف فارغ باسم ssh باستخدام جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Windows أو Linux ونسخ الملف الفارغ إلى الدليل الجذر لبطاقة SD. ستحتاج إلى إدخال عربة SD في فتحة بطاقة SDd بجهاز الكمبيوتر الخاص بك للنسخ إليها.
يعد استخدام الطريقة الثانية أكثر ملاءمة لأولئك الذين يقومون بتشغيل pi في وضع مقطوعة الرأس. مع كل الأجزاء جاهزة يمكننا بعد ذلك المضي قدمًا في البناء.
مخطط الرسم البياني:
لاستخدام مستشعر تأثير Hall مع Raspberry Pi ، قم بتوصيل المكونات وفقًا للتخطيطي أدناه.
يمكن أن يوفر مستشعر القاعة المستخدم في هذا البرنامج التعليمي القيم التناظرية والرقمية عند الإخراج. ولكن لتبسيط البرنامج التعليمي ، قررت استخدام القيمة الرقمية لأن استخدام الإخراج التناظري سيتطلب اتصال ADC بـ Raspberry Pi.
كود بايثون وشرح العمل:
يعد رمز Python لمشروع مستشعر القاعة هذا مشروعًا بسيطًا للغاية ، كل ما نحتاج إلى القيام به هو قراءة الإخراج من مستشعر القاعة ، وتشغيل أو إيقاف تشغيل مؤشر LED وفقًا لذلك. يتم تشغيل مؤشر LED إذا تم اكتشاف المغناطيس وسيتم إيقاف تشغيله بطريقة أخرى.
قم بتشغيل Raspberry Pi و SSH به باستخدام المعجون (إذا كان متصلاً في وضع مقطوعة الرأس مثلي). كالعادة في معظم مشاريعي ، أقوم بإنشاء دليل داخل الدليل الرئيسي حيث يتم تخزين كل شيء عن كل مشروع ، لذلك بالنسبة لهذا المشروع ، سننشئ دليلًا يسمى hall . يرجى ملاحظة أن هذا مجرد تفضيل شخصي للحفاظ على الأشياء منظمة.
إنشاء الدليل باستخدام ؛
mkdir hallsensor
قم بتغيير الدليل إلى الدليل الجديد الذي تم إنشاؤه للتو وافتح محررًا لإنشاء نص Python باستخدام ؛
قرص مضغوط
تليها؛
نانو hallsensorcode.py
بمجرد فتح المحرر ، نكتب رمز المشروع. سأقوم بتفصيل موجز للشفرة لإظهار المفاهيم الأساسية ، وسيتم توفير كود Python الكامل بعد ذلك.
نبدأ الكود عن طريق استيراد مكتبة RPI.GPIO التي تسمح لنا بكتابة نصوص Python للتفاعل مع دبابيس raspberry pi GPIO.
استيراد RPi.GPIO كـ gpio
بعد ذلك ، قمنا بتعيين تكوين الترقيم لـ GPIO الخاص بـ Rpi والذي نرغب في استخدامه وتعطيل تحذيرات GPIO للسماح بتنفيذ التدفق الحر للرمز.
gpio.setmode (gpio.BCM) gpio.setwarnings (خطأ)
ثم قمنا بتعيين دبابيس GPIO التي يتصل بها مؤشر LED والإخراج الرقمي لمستشعر القاعة وفقًا لترقيم BCM المحدد.
هولبين = 2 دبوس = 3
بعد ذلك ، قمنا بإعداد دبابيس GPIO كإدخال أو إخراج. يتم تعيين الدبوس الذي يتصل به مؤشر LED كإخراج ويتم تعيين الطرف الذي يتصل به مستشعر القاعة كمدخل.
gpio.setup (hallpin، gpio.IN) gpio.setup (ledpin، gpio.OUT)
بعد القيام بذلك ، نكتب الجزء الرئيسي من الكود ، وهو حلقة أثناء تقييم الإخراج باستمرار من مستشعر القاعة وتشغيل مؤشر LED إذا تم اكتشاف مغناطيس وإيقاف تشغيل مؤشر LED عند عدم اكتشاف المغناطيس.
while True: if (gpio.input (hallpin) == False): gpio.output (ledpin، True) print ("magnet اكتشفت") else: gpio.output (ledpin، False) print ("المجال المغناطيسي غير مكتشف")
يتم تقديم رمز Python الكامل مع الفيديو التوضيحي في نهاية المشروع.
انسخ الكود واحفظه واخرج من المحرر بعد كتابته باستخدام ؛
CTRL + X متبوعًا بـ y .
بعد الحفظ ، راجع اتصالاتك مرة أخرى وشغّل نص Python باستخدام ؛
sudo python hallsensorcode.py
مع تشغيل البرنامج النصي ، كلما تم وضع مغناطيس أو أي شيء مغناطيسي بالقرب من مستشعر القاعة ، يضيء مؤشر LED كما هو موضح في الصورة أدناه.
من مفاتيح القصب لمنزل ذكي إلى عداد السرعة للدراجة ، هناك العديد من الأشياء الرائعة التي يمكن بناؤها باستخدام هذا البرنامج التعليمي في القاعدة. لا تتردد في مشاركة أي مشروع تخطط لبنائه في قسم التعليقات أدناه.
تحقق جميعها من مشاريعنا السابقة القائمة على مستشعر القاعة:
- عداد السرعة DIY باستخدام Arduino ومعالجة تطبيق Android
- عداد السرعة الرقمي ودائرة عداد المسافات باستخدام متحكم PIC
- الواقع الافتراضي باستخدام Arduino والمعالجة
- قياس شدة المجال المغناطيسي باستخدام اردوينو