Voordat we beginnen met het koppelen van ESP32 met de PIR-sensor, moeten we weten hoe interrupts werken en hoe ze moeten worden gelezen en verwerkt in ESP32. Laten we de werking van PIR met ESP32 in detail bespreken.
Hier is de inhoud van dit artikel:
1.1: onderbreekt pinnen in ESP32
2: Een onderbreking aanroepen in ESP32 – MicroPython
3: Interfacing PIR-sensor met ESP32 - MicroPython
3.1: PIR-bewegingssensor (HC-SR501)
1: Wat zijn onderbrekingen
De meeste gebeurtenissen die plaatsvinden in ESP32-programmering worden opeenvolgend uitgevoerd, wat betekent dat de code regel voor regel wordt uitgevoerd. Om de gebeurtenissen af te handelen en te controleren die niet hoeven te worden uitgevoerd tijdens de sequentiële uitvoering van code an Onderbreekt worden gebruikt.
Als we bijvoorbeeld een bepaalde taak willen uitvoeren wanneer er zich een speciale gebeurtenis voordoet, of als er een triggersignaal wordt gegeven aan digitale pinnen van de microcontroller, gebruiken we interrupt.
Met een onderbreking hoeven we niet continu de digitale status van de ESP32-ingangspin te controleren. Wanneer er een interrupt optreedt, stopt de processor het hoofdprogramma en wordt een nieuwe functie aangeroepen die bekend staat als ISR ( Serviceroutine onderbreken ). Deze ISR functie verwerkt de onderbreking die daarna wordt veroorzaakt, keert u terug naar het hoofdprogramma en begint u het uit te voeren. Een van de voorbeelden van ISR is een PIR-bewegingssensor die een onderbreking genereert zodra er beweging wordt gedetecteerd.
1.1: onderbreekt pinnen in ESP32
Een externe of hardware-onderbreking kan worden veroorzaakt door een hardwaremodule, zoals een aanraaksensor of een drukknop. Aanrakingsonderbrekingen vinden plaats wanneer een aanraking wordt gedetecteerd bij ESP32-pinnen of GPIO-onderbreking kan ook worden gebruikt wanneer een toets of drukknop wordt ingedrukt.
In dit artikel zullen we een onderbreking activeren wanneer de beweging wordt gedetecteerd met behulp van de PIR-sensor met ESP32.
Bijna alle GPIO-pinnen behalve 6 SPI-geïntegreerde pinnen die meestal in de 36 pin-versie van ESP32-kaart kan niet worden gebruikt voor onderbrekingsoproepen. Dus om de externe interrupt te ontvangen, volgen de pinnen die men in ESP32 kan gebruiken:
2: Een onderbreking aanroepen in ESP32 met behulp van MicroPython
Om een ESP32-bord met PIR-sensor te programmeren met behulp van MicroPython-code. We moeten een interruptfunctie definiëren. Hieronder volgen enkele eenvoudige stappen die helpen bij het definiëren van een interrupt voor het ESP32-bord.
Stap 1: Initialiseer de functie voor het afhandelen van onderbrekingen: De functie voor het afhandelen van onderbrekingen moet op een eenvoudige manier worden gedefinieerd, zodat deze snel kan worden uitgevoerd en zo snel mogelijk kan terugkeren naar het hoofdprogramma. Dit kan worden gedaan door een globale variabele te definiëren, zodat deze overal in de code toegankelijk is als deze wordt aangeroepen.
Hier zullen we in het geval van een PIR-sensor de GPIO-pin gebruiken als een globaal variabel. De interruptfunctie neemt een pin als argument en beschrijft de GPIO-pin die ervoor zorgt dat de interruptfunctie optreedt.
def handle_interrupt ( pin ) :Stap 2: stel de GPIO-pin in voor een interrupt: Om de waarde van de GPIO-pin te krijgen, moeten we een object maken dat er invoer uit haalt met behulp van de Pin.IN als het tweede argument in onze pin-klasse. We kunnen dit hernoemen met elke andere.
pin = Pin ( 13 , Pin. IN )Stap 3: Koppel interrupt aan GPIO-pin voor PIR-sensor met behulp van de irq()-methode:
Met behulp van de onderstaande opdracht kunnen we de interrupt instellen op een pin die we eerder hebben gedefinieerd.
de brug. irk ( trekker = Pin. IRQ_RISING , behandelaar = omgaan met )De irq() methode wordt gebruikt om de interrupt aan de pin te bevestigen. irq() accepteert twee verschillende argumenten:
- Trekker
- Behandelaar
trekker: Dit argument verklaart de activeringsmodus. Hieronder volgen drie modi:
- Pin.IRQ_FALLING: Wanneer een pin overgaat van HIGH naar LOW, wordt een interrupt gestart.
- Pin.IRQ_RISING: Bij de overgang van de pin van LAAG naar HOOG wordt een onderbreking gestart.
- Pin.IRQ_FALLING|Pin.IRQ_RISING: Activeer de interrupt wanneer een pin van status verandert. Elke pin gaat naar HIGH of LOW.
behandelaar: Deze functie wordt aangeroepen zodra een interrupt wordt geactiveerd.
3: Interfacing PIR-sensor met ESP32
Zoals nu hebben we de concepten van interrupt met ESP32 behandeld met behulp van MicroPython, nu zullen we de PIR-sensor koppelen aan ESP32. Hier gaan we gebruiken Pin.IRQ_RISING modus in MicroPython-code voor PIR-sensor omdat we een LED willen activeren telkens wanneer de PIR-sensor beweging detecteert. Deze LED blijft een bepaalde tijd AAN en gaat daarna UIT.
De volgende componenten zijn vereist:
- ESP32 ontwikkelbord
- PIR-bewegingssensor (HC-SR501)
- Weerstand van 220 Ohm
- Jumper draden
- Broodplank
- LED
Schematisch voor PIR-sensor met ESP32:
Pinconfiguratie van ESP32 met PIR-sensor is:
3.1: PIR-bewegingssensor (HC-SR501)
PIR is een afkorting voor Passieve infraroodsensoren . Twee samen gebruikte pyro-elektrische sensoren die de hoeveelheid warmte in de omgeving detecteren. Beide pyro-elektrische sensoren liggen achter elkaar en wanneer een object binnen hun bereik komt, zorgt een verandering in warmte-energie of het signaalverschil tussen beide sensoren ervoor dat de uitvoer van de PIR-sensor LAAG is. Zodra de PIR-out-pin LAAG wordt, kunnen we een specifieke instructie instellen om uit te voeren (LED knippert).
Hieronder volgen de kenmerken van de PIR-sensor:
- De gevoeligheid kan worden ingesteld afhankelijk van de locatie van het project (zoals het detecteren van muis- of bladbewegingen)
- PIR-sensor kan worden ingesteld hoe lang deze een object detecteert
- Op grote schaal gebruikt in huisbeveiligingsalarmen en andere op warmte gebaseerde bewegingsdetectietoepassingen.
3.2: Pinout HC-SR501
PIR HC-SR501 wordt geleverd met drie pinnen. Twee daarvan zijn voedingspennen voor Vcc en GND en één is de uitgangspen voor het triggersignaal.
Hieronder volgt de beschrijving van PIR-sensorpennen:
| Pin | Naam | Beschrijving |
| 1 | Vcc | Ingangspen voor sensor Aansluiten op ESP32 Vin Pin |
| twee | UIT | Sensoruitvoer |
| 3 | GND | Sensor GND |
Om ESP32 te programmeren, schrijft u de gegeven code in de Thonny IDE-editor of een andere MicroPython IDE en uploadt u deze naar ESP32.
van machine import Pinvan tijd slaap importeren
beweging = Vals
def handle_interrupt ( pin ) :
globale beweging
beweging = WAAR
globale interrupt_pin
onderbreken_pin = pin
LED = Pin ( 4 , Pin. UIT )
de brug = Pin ( 13 , Pin. IN )
de brug. irk ( trekker = Pin. IRQ_RISING , behandelaar = omgaan met )
terwijl WAAR :
als beweging :
afdrukken ( 'BEWEGING GEDETECTEERD' )
LED. waarde ( 1 )
slaap ( 5 )
LED. waarde ( 0 )
afdrukken ( 'BEWEGING GESTOPT' )
beweging = Vals
Eerst hebben we de pin class uit de machinemodule en slaap methode om vertraging toe te voegen. Vervolgens wordt een variabele aangemaakt met naam beweging. Deze variabele detecteert of er een beweging wordt gedetecteerd of niet.
Vervolgens hebben we een functie gemaakt omgaan met. Telkens wanneer de PIR-sensor beweging detecteert, wordt deze functie geactiveerd. Het neemt een pincode als invoerparameter en geeft de pincode aan die de interrupt veroorzaakt.
In eenvoudige bewoordingen elke keer dat PIR beweging detecteert, omgaan met zal de bewegingsvariabele instellen op waar en de pin opslaan die ervoor zorgt dat de onderbreking plaatsvindt. Eén ding om te onthouden verklaart altijd de beweging variabele als globaal omdat deze in de hele code nodig is.
In de toekomst hebben we twee pin-objecten gemaakt, een om LED-pinnen op te slaan en de tweede zal de uitvoer van de PIR-sensor opnemen op GPIO-pin 13. Verder verklaarden we de trigger-pin in STIJGENDE LIJN modus.
In de lus deel van de code, zal het controleren op de waarde van de bewegingsvariabele zodra deze waar wordt LED gaat branden aangesloten op pin 4 van ESP32. Als de beweging gestopt is, gaat de LED na 5 sec. UIT.
3.4: Uitvoer
In het uitvoergedeelte kunnen we zien dat het object buiten het bereik van de PIR-sensor is, dus de LED is gedraaid UIT .
Nu zal de door de PIR-sensor-LED gedetecteerde beweging draaien AAN voor 5 sec als er daarna geen beweging wordt gedetecteerd, blijft deze staan UIT totdat de volgende trigger wordt ontvangen.
De volgende uitvoer wordt weergegeven door de schil/terminal in Thonny IDE.
Conclusie
Een PIR-sensor met ESP32 kan helpen bij het detecteren van beweging van verschillende dingen. Met behulp van de interruptfunctie in MicroPython met ESP32 kunnen we een reactie activeren op een specifieke GPIO-pin. Wanneer er een verandering wordt gedetecteerd, wordt de onderbrekingsfunctie geactiveerd en gaat een LED branden.