0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何用鸿蒙开发板轻松做一个报警器(内附教程)

OpenHarmony技术社区 来源:鸿蒙技术社区 作者:唐佐林 2021-10-11 14:36 次阅读

通过前面两篇贴子的介绍,相信大家已经掌握如何使用 Python 操作 GPIO 和 I2C 了。

那么今天我们可以更进一步,通过 Python 中的 GPIO 和 PWM 接口使蜂鸣器发声。

当然,如果只是实现这个功能就太无聊了,所以我们可以扩展一下,做个稍微有意思一些的东西。

嗯。。。想想做点啥呢?!翻箱倒柜一番之后,我找到了下面这块扩展板。

这是小熊派鸿蒙开发套件中的“智慧安防”扩展板,板子上搭配了一个红外传感器和一个蜂鸣器。

基于这个板子,可以开发一个简单的安防案例:当红外传感器有感应(有人靠近)时,触发蜂鸣器发出警告(发声)。

在开始之前需要先介绍一个新概念:脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation),即:PWM。

这是一个属于硬件电路层面的概念,对于物联网开发来说不需要特别深入的对它进行研究,只需要掌握基本原理后应用到开发中即可。

简单的说,PWM 就是利用数字信号输出模拟信号的一种技术。众所周知,现代计算机系统是数字驱动的,即:所有计算机部件在高低电平的交替驱动下工作。

如果所有的外设都是数字的,那么事情就很简单了,直接 GPIO 连接就可以通信

然而,有些外设就不是数字的,而是模拟的,需要接收模拟信号(如:正弦波信号),所以需要借助处理器使用 PWM 技术实现模拟信号。

基本原理如下:

8caba956-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.png

根据电工电子学老师的说法,如果需要产生这样的一个正弦波,可以用多个方波代替,其效果是相同的。

8d2b9652-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.png

图 a) 中的正弦波可以用一个个幅值相同但是宽度不同的方波代替,如图 b) ,只要这些方波与 t 轴围起来的面积和原始正弦波与 t 轴围起来的面积相同即可。

有了上面的原理之后,接下来需要讨论的就是:如何调节出等效的方波?

为了解决这个问题,需要了解占空比的概念!占空比指在一个周期内,信号处于高电平的时间占据整个信号周期的百分比。

8dae4ee4-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.jpg

在上图中一个周期是 4ms ,而高电平在一个周期中的持续时间是 1ms,所以占空比为 25% 。

掌握了这些理论性的东西之后,就可以考虑如何实操的问题了:怎么实现 PWM 信号(方波信号)输出?

很幸运,Hi3861中自带了 PWM 模块,所以在代码层面只需要调用相关 API 接口向 PWM 模块设置必要参数,就可以输出需要的连续 PWM 信号(方波信号)。

8e23649a-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.jpg

上面表格中的接口功能可谓一目了然,几乎可以做到“开箱即用”,唯一需要做解释的就是 start(port,duty,freq)这个函数。

port 表示 PWM 信号的输出通道编号,freq 用于控制 PWM 信号的输出频率,duty 用于指定占空比,占空比的值为 duty 和 freq 的比值。

Ok!有了这些铺垫,可以上代码了!

8ea15076-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.png

Snippet 1部分的代码先对 GPIO_7 进行初始化和功能设置,目的是接收 is1 也就是红外传感器的感应信号,当 Hi3861 接收到这个红外感应信号就会触发回调 is1_callback() 。

Snippet 2 部分的代码复用 GPIO_8 使其连接 PWM 模块,目的是对 PWM 进行参数设置。

这里可以更进一步的给大家科普一下 GPIO 和 PWM 的关系:在理论上可以直接用 GPIO 产生需要的方波信号,但现实中并不会这么做!

原因很简单,这么做会耗费大量的处理器资源,并且产生的方波信号频率有限。

所以,一般都会引入独立的 PWM 模块,处理器通过 GPIO 与这个模块连接在一起,从而能够对其进行参数设置。之后,具体产生方波的工作就由 PWM 模块完成了。

接下来,看看回调函数 is1_callback() 的实现。

8f304812-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.png

代码很简单,核心部分就是对变量 pwm_on 进行标记,即:当接收到红外感应信号的时候将 pwm_on 赋值为 True。

然后呢?然后在别处进行处理!

8fada208-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.png

脚本文件的最后,可以看到处理 pwm_on 为 True 的代码,即:当 pwm_on 为 True 时,调用 start() 函数促使 1 号 PWM 通道产生方波信号。

而 1 号 PWM 通道连接的是一个蜂鸣器,产生方波信号的最终结果就是使得蜂鸣器发声。

整体流程如下:

90185d00-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.png

最终效果如下:

90baf36c-2a46-11ec-82a8-dac502259ad0.gif

可以看到,当我靠近开发板时,红外感应器立即发送感应信号,进而触发蜂鸣器发声。

WOW!一个简单的安防系统就这么完成了!

PS:最新版 Python 引擎库能够支持几乎所有鸿蒙的外设接口,以及基础浮点运算。

感兴趣的同学可下载附件中的代码和文件自行编程尝试。

Enjoy It!

代码开源地址:

https://gitee.com/delphi-tang/python-for-hos

编辑:jq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 开发板
    +关注

    关注

    25

    文章

    5161

    浏览量

    98506
  • GPIO
    +关注

    关注

    16

    文章

    1217

    浏览量

    52526
  • 红外感应器
    +关注

    关注

    0

    文章

    11

    浏览量

    8426

原文标题:用鸿蒙开发板做一个报警器,超简单

文章出处:【微信号:gh_834c4b3d87fe,微信公众号:OpenHarmony技术社区】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    相关推荐

    OpenHarmony源码编译后烧录镜像教程,RK3566鸿蒙开发板演示

    本文介绍瑞芯微主板/开发板编译OpenHarmony源码后烧录镜像的教程,触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示。搭载了瑞芯微RK3566四核处理,树莓派卡片电脑设计,支持开
    的头像 发表于 12-30 10:08 230次阅读
    OpenHarmony源码编译后烧录镜像教程,RK3566<b class='flag-5'>鸿蒙</b><b class='flag-5'>开发板</b>演示

    OpenHarmony怎么修改DPI密度值?触觉智能RK3566鸿蒙开发板演示

    开源鸿蒙OpenHarmony系统下,修改DPI密度值的方法,触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示,搭载了瑞芯微RK3566四核处理,Laval
    的头像 发表于 12-24 11:46 301次阅读
    OpenHarmony怎么修改DPI密度值?触觉智能RK3566<b class='flag-5'>鸿蒙</b><b class='flag-5'>开发板</b>演示

    OpenHarmony默认30秒熄屏太麻烦?触觉智能鸿蒙开发板教你轻松取消

    OpenHarmony系统开机后 30 秒会自动息屏,教大家两招轻松取消自动息屏,触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示,已适配全新OpenHarmony5.0 Release系统!
    的头像 发表于 12-09 11:45 321次阅读
    OpenHarmony默认30秒熄屏太麻烦?触觉智能<b class='flag-5'>鸿蒙</b><b class='flag-5'>开发板</b>教你<b class='flag-5'>轻松</b>取消

    鸿蒙机器人与鸿蒙开发板联动演示

    鸿蒙机器人与鸿蒙开发板联动演示,机器人的角色为迎宾机器人,开发板负责人宾客出现监听
    发表于 12-02 14:55

    OpenHarmony属性信息怎么修改?触觉智能RK3566鸿蒙开发板来演示

    本文介绍开源鸿蒙OpenHarmony系统下,修改产品属性信息的方法,触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示,已适配全新OpenHarmony5.0 Release系统!
    的头像 发表于 11-27 09:31 271次阅读
    OpenHarmony属性信息怎么修改?触觉智能RK3566<b class='flag-5'>鸿蒙</b><b class='flag-5'>开发板</b>来演示

    如何在Linux系统实现屏幕旋转?触觉智能RK3568鸿蒙开发板演示

    本文介绍Linux系统实现屏幕旋转的方法,以解决产品形态的不同的展现方式,触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,现已发布全新OpenHarmony5.0 Release固件!
    的头像 发表于 11-19 23:42 440次阅读
    如何在Linux系统实现屏幕旋转?触觉智能RK3568<b class='flag-5'>鸿蒙</b><b class='flag-5'>开发板</b>演示

    如何在开源鸿蒙OpenHarmony开启SELinux模式?RK3566鸿蒙开发板演示

    本文介绍开源鸿蒙OpenHarmony系统下,开启/关闭SELinux权限的方法,触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示,已适配全新OpenHarmony5.0 Release系统!
    的头像 发表于 11-18 19:03 464次阅读
    如何在开源<b class='flag-5'>鸿蒙</b>OpenHarmony开启SELinux模式?RK3566<b class='flag-5'>鸿蒙</b><b class='flag-5'>开发板</b>演示

    瑞芯微RK3566鸿蒙开发板Android11修改第三方输入法为默认输入法

    本文适用于触觉智能所有支持Android11系统的开发板修改第三方输入法为默认输入法。本次使用的是触觉智能的Purple Pi OH鸿蒙开源主板,搭载了瑞芯微RK3566芯片,类树莓派设计,是Laval官方社区主荐的
    的头像 发表于 09-24 09:43 578次阅读
    瑞芯微RK3566<b class='flag-5'>鸿蒙</b><b class='flag-5'>开发板</b>Android11修改第三方输入法为默认输入法

    光栅报警器报警是什么原因

    光栅报警器种安全防护设备,通常用于防止非法入侵或保护特定区域。当光栅报警器报警时,可能有几个原因。 1. 硬件故障 传感
    的头像 发表于 09-24 09:12 1282次阅读

    鸿蒙OpenHarmony南向/北向快速开发教程-迅为RK3568开发板

    大家期待已久的迅为RK3568开发板终于迎来了鸿蒙4.1系统的强势支持!想知道如何实现快速开发学习吗?跟着我们起来探索吧! 迅为RK3568开发板
    发表于 07-23 10:44

    鸿蒙OpenHarmony开发板解析:【芯片解决方案】

    芯片解决方案是指基于某款开发板的完整解决方案,包含驱动、设备侧接口适配、开发板sdk等。
    的头像 发表于 05-10 15:42 1335次阅读
    <b class='flag-5'>鸿蒙</b>OpenHarmony<b class='flag-5'>开发板</b>解析:【芯片解决方案】

    鸿蒙OpenHarmony南向:【Hi3861开发板介绍】

    Hi3861开发板片大约2cm*5cm大小的开发板,是款高度集成的2.4GHz WLAN SoC芯片,集成IEEE 802.11b/g/n基带和RF(Radio Frequenc
    的头像 发表于 05-06 17:19 1296次阅读
    <b class='flag-5'>鸿蒙</b>OpenHarmony南向:【Hi3861<b class='flag-5'>开发板</b>介绍】

    无线太阳能红外声光报警器为主的入侵报警系统解决方案

    随着家庭和社区的安全需求日益增长,入侵防盗报警系统成为了人们关注的焦点。高效、可靠的入侵报警系统能够预防潜在的威胁,保障人们的生命财产安全。本文将介绍
    的头像 发表于 04-20 21:50 668次阅读

    无线太阳能红外声光报警器

    随着家庭和社区的安全需求日益增长,入侵防盗报警系统成为了人们关注的焦点。高效、可靠的入侵报警系统能够预防潜在的威胁,保障人们的生命财产安全。本文将介绍
    的头像 发表于 04-08 18:04 669次阅读
    无线太阳能红外声光<b class='flag-5'>报警器</b>

    家庭燃气报警器应用示例

    燃气安全无小事,燃气报警器在检测到气体泄漏后发出报警并切断燃气阀,范防于未“燃”。燃气报警器通过高精度传感检测周围环境气体,产生电信号给到MCU,当达到
    的头像 发表于 03-14 10:58 1142次阅读
    家庭燃气<b class='flag-5'>报警器</b>应用示例