Enne ESP32 liidestamist PIR-anduriga peame teadma, kuidas katkestused töötavad ning kuidas neid ESP32-s lugeda ja käsitleda. Räägime üksikasjalikult PIR-i toimimisest ESP32-ga.
Siin on selle artikli sisu:
1.1: katkestab ESP32 kontaktid
2: katkestuse helistamine ESP32-s – MicroPython
3: liidestav PIR-andur ESP32-ga – MicroPython
3.1: PIR-i liikumisandur (HC-SR501)
1: Mis on katkestused
Enamik ESP32 programmeerimises juhtuvatest sündmustest jooksevad järjestikku, mis tähendab koodi rida-realt täitmist. Sündmuste haldamiseks ja juhtimiseks, mida ei pea koodi järjestikuse täitmise ajal käivitama Katkestab kasutatakse.
Näiteks kui tahame mingi erilise sündmuse toimumisel sooritada teatud ülesande või kui mikrokontrolleri digitaalsetele kontaktidele antakse trigersignaal, kasutame katkestamist.
Katkestuse korral ei pea me ESP32 sisendviigu digitaalset olekut pidevalt kontrollima. Katkestuse korral peatab protsessor põhiprogrammi ja kutsutakse välja uus funktsioon, mida tuntakse kui ISR ( Katkesta teenuserutiin ). See ISR funktsioon käsitleb pärast seda tekkinud katkestust naaseb põhiprogrammi ja alustab selle täitmist. Üks ISR-i näidetest on PIR-i liikumisandur, mis tekitab katkestuse, kui liikumine on tuvastatud.
1.1: katkestab ESP32 kontaktid
Välise või riistvaralise katkestuse võib põhjustada mis tahes riistvaramoodul, näiteks puuteandur või surunupp. Puutekatkestused tekivad siis, kui ESP32 kontaktidel tuvastatakse puudutus või GPIO katkestust saab kasutada ka klahvi või surunupu vajutamisel.
Selles artiklis käivitame katkestuse, kui liikumine tuvastatakse ESP32-ga PIR-anduri abil.
Peaaegu kõik GPIO tihvtid, välja arvatud 6 SPI integreeritud tihvti, mis tavaliselt tulevad 36 ESP32 plaadi pin-versiooni ei saa kasutada helistamise katkestamiseks. Niisiis, välise katkestuse vastuvõtmiseks on ESP32-s võimalik kasutada järgmisi kontakte:
2: ESP32 katkestuse helistamine MicroPythoni abil
PIR-anduriga ESP32 plaadi programmeerimiseks MicroPython koodi abil. Peame määratlema katkestusfunktsiooni. Järgnevalt on toodud mõned lihtsad sammud, mis aitavad ESP32 plaadi katkestuse määratlemisel.
1. samm: katkestuste käsitlemise funktsiooni käivitamine: Katkestuste käsitlemise funktsioon tuleks määratleda lihtsalt nii, et see saaks kiiresti käivituda ja võimalikult kiiresti põhiprogrammi naasta. Seda saab teha globaalse muutuja defineerimisega, nii et sellele pääseb juurde kõikjal koodi sees, kui seda kutsutakse.
PIR-anduri puhul kasutame siin GPIO-pistikut a globaalne muutuv. Katkestusfunktsioon võtab argumendina viigu ja kirjeldab GPIO viiku, mis põhjustab katkestusfunktsiooni.
def käepide_katkestus ( pin ) :2. toiming: seadistage katkestuse jaoks GPIO viik: GPIO pin väärtuse saamiseks peame looma objekti, mis võtab sellelt sisendi kasutades Pin.IN teise argumendina meie pinklassi sees. Saame selle ümber nimetada mis tahes muuga.
pin = Pin ( 13 , Pin. IN )3. samm: ühendage katkestus PIR-anduri GPIO viigu külge, kasutades meetodit irq().
Kasutades allolevat käsku, saame määrata katkestuse tihvtile, mille me varem määratlesime.
sild. irq ( päästik = Pin. IRQ_RISING , käitleja = käepide_katkestus )The irq() meetodit kasutatakse katkestuse kinnitamiseks tihvti külge. irq() aktsepteerib kahte erinevat argumenti:
- Päästik
- Käitleja
päästik: See argument selgitab päästiku režiimi. Järgnevalt on kolm režiimi:
- Pin.IRQ_FALLING: Kui viik läheb üle HIGH-lt LOW-le, käivitatakse katkestus.
- Pin.IRQ_RISING: Kui viik liigub madalast väärtusest HIGH, käivitatakse katkestus.
- Pin.IRQ_FALLING|Pin.IRQ_RISING: Käivitage katkestus alati, kui viik muudab oma olekut. Kumbki tihvt läheb asendisse HIGH või LOW.
töötleja: Seda funktsiooni kutsutakse välja pärast katkestuse käivitamist.
3: PIR-anduri liidestamine ESP32-ga
Kuna oleme nüüd käsitlenud katkestamise kontseptsioone ESP32-ga, kasutades MicroPythonit, ühendame PIR-anduri ESP32-ga. Siin hakkame kasutama Pin.IRQ_RISING režiim MicroPythoni koodis PIR-anduri jaoks, kuna tahame LED-i käivitada iga kord, kui PIR-andur tuvastab liikumise. See LED põleb määratud aja, seejärel lülitub välja.
Vaja on järgmisi komponente:
- ESP32 arendusplaat
- PIR liikumisandur (HC-SR501)
- 220 oomi takisti
- Jumper juhtmed
- Leivalaud
- LED
Skemaatiline ESP32-ga PIR-anduri jaoks:
PIR-anduriga ESP32 kontakti konfiguratsioon on:
3.1: PIR-i liikumisandur (HC-SR501)
PIR on akronüüm Passiivsed infrapunaandurid . Kaks koos kasutatavat püroelektrilist andurit, mis tuvastavad ümbritseva soojushulga. Mõlemad püroelektrilised andurid asuvad üksteise järel ja kui objekt satub nende levialasse, põhjustab soojusenergia muutus või signaalide erinevus mõlema anduri vahel PIR-anduri väljundi MADAL. Kui PIR-väljundi tihvt langeb LOW-le, saame seadistada täitmiseks konkreetse juhise (LED-i vilkumine).
PIR-anduri omadused on järgmised:
- Tundlikkust saab määrata sõltuvalt projekti asukohast (nt hiire või lehtede liikumise tuvastamine)
- PIR-andurit saab määrata, kui kaua see objekti tuvastab
- Laialdaselt kasutatav koduvalvesignalisatsioonides ja muudes soojuspõhistes liikumise tuvastamise rakendustes.
3.2: Pinout HC-SR501
PIR HC-SR501 on varustatud kolme kontaktiga. Kaks neist on Vcc ja GND toiteviigud ning üks on käivitussignaali väljundviik.
Järgmine on PIR-anduri tihvtide kirjeldus:
| Pin | Nimi | Kirjeldus |
| 1 | Vcc | Anduri sisendviik Ühendage ESP32 Vin Pin-iga |
| kaks | VÄLJAS | Anduri väljund |
| 3 | GND | Andur GND |
Nüüd ESP32 programmeerimiseks kirjutage antud kood Thonny IDE redaktorisse või muusse MicroPython IDE-sse ja laadige see ESP32-sse.
masinimpordist Pinalates aega import und
liikumine = Vale
def käepide_katkestus ( pin ) :
globaalne liikumine
liikumine = Tõsi
globaalne katkestuse_pin
katkesta_pin = pin
juhitud = Pin ( 4 , Pin. VÄLJAS )
sild = Pin ( 13 , Pin. IN )
sild. irq ( päästik = Pin. IRQ_RISING , käitleja = käepide_katkestus )
samal ajal Tõsi :
kui liikumine :
printida ( „LIIKUMINE TUVASTATUD” )
juhitud. väärtus ( 1 )
magama ( 5 )
juhitud. väärtus ( 0 )
printida ( 'LIIKUMINE PEATUD' )
liikumine = Vale
Esiteks importisime pin klassi masinamoodulist ja magama viivituse lisamise meetod. Järgmisena luuakse muutuja nimega liikumine. See muutuja tuvastab, kas liikumist tuvastatakse või mitte.
Seejärel lõime funktsiooni käepide_katkestus. Iga kord, kui PIR-andur tuvastab liikumise, aktiveerub see funktsioon. See võtab sisendparameetrina viigu ja näitab viiku, mis põhjustab katkestuse.
Lihtsamalt öeldes iga kord, kui PIR tuvastab liikumise, käepide_katkestus seab liikumismuutuja väärtuseks Tõene ja salvestab viigu, mis põhjustab katkestuse. Üks asi, mida meeles pidada deklareerib alati liikumine muutuja globaalseks, sest seda on vaja kogu koodis.
Edasi liikudes lõime kaks tihvtiobjekti, millest üks salvestab LED-tihvtid ja teine võtab PIR-anduri väljundi GPIO kontaktilt 13. Lisaks deklareerisime päästiktihvti TÕUSMINE režiimis.
Aastal silmus osa koodist, kontrollib see liikumismuutuja väärtust, kui see muutub tõeseks. LED lülitub sisse, mis on ühendatud ESP32 viiguga 4. Kui liikumine peatub, lülitub LED 5 sekundi pärast välja.
3.4: Väljund
Väljundiosas näeme, et objekt on PIR-anduri levialast väljas, seega LED on pööratud VÄLJAS .
Nüüd lülitub PIR-anduri LED-i tuvastatud liikumine sisse PEAL jaoks 5 sek pärast seda, kui liikumist ei tuvastata, jääb see alles VÄLJAS kuni järgmise päästikuni.
Järgmist väljundit näitab kest/terminal Thonny IDE-s.
Järeldus
ESP32-ga PIR-andur võib aidata tuvastada erinevate asjade liikumist. Kasutades katkestamisfunktsiooni MicroPythonis koos ESP32-ga, saame käivitada vastuse mõnel konkreetsel GPIO-viiul. Kui muutus tuvastatakse, käivitub katkestusfunktsioon ja LED lülitub sisse.