langspielplatte/iot-lab2020
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The Ultraschallsensor is finished and all addresses are added.

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langspielplatte
2020-09-16 21:24:51 +02:00
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375
Versuchstag-4/ikt_car_sensorik.py
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@@ -19,227 +19,268 @@ bus = smbus.SMBus(1)
################################################################################# #################################################################################
class Ultrasonic(): class Ultrasonic():
'''This class is responsible for handling i2c requests to an ultrasonic sensor''' '''This class is responsible for handling i2c requests to an ultrasonic sensor'''
def __init__(self,address): def __init__(self,address):
self.address = address self.address = address
# Aufgabe 2 # Aufgabe 2
# #
# Diese Methode soll ein Datenbyte an den Ultraschallsensor senden um eine Messung zu starten # Diese Methode soll ein Datenbyte an den Ultraschallsensor senden um eine Messung zu starten
def write(self,value): def write(self,value):
return 0 try:
bus.write_byte_data(self.address, 0x00, 0x51)
except:
print "ERROR: Ultrasonic sensor start failed!"
return 0
# Aufgabe 2 # Aufgabe 2
# #
# Diese Methode soll den Lichtwert auslesen und zurueckgeben. # Diese Methode soll den Lichtwert auslesen und zurueckgeben.
def get_brightness(self): def get_brightness(self):
return 0 try:
light_v = bus.read_byte_data(self.address, 0x01)
except:
print "ERROR: Ultrasonic sensor get brightness failed!"
return light_v
# Aufgabe 2 # Aufgabe 2
# #
# Diese Methode soll die Entfernung auslesen und zurueckgeben. # Diese Methode soll die Entfernung auslesen und zurueckgeben.
def get_distance(self): def get_distance(self):
return 0 try:
range_High_Byte = bus.read_byte_data(self.address, 0x02)
range_Low_Byte = bus.read_byte_data(self.address, 0x03)
dist = (range_High_Byte << 8) + range_Low_Byte
except:
print "ERROR: Ultrasonic sensor get distance failed!"
return dist
def get_address(self): def get_address(self):
return self.address return self.address
class UltrasonicThread(threading.Thread): class UltrasonicThread(threading.Thread):
''' Thread-class for holding ultrasonic data ''' ''' Thread-class for holding ultrasonic data '''
# distance to obstacle in cm stop = False
distance = 0
# brightness value # distance to obstacle in cm
brightness = 0 distance = 0
# Aufgabe 4 # brightness value
# brightness = 0
# Hier muss der Thread initialisiert werden.
def __init__(self, address):
return 0
# Aufgabe 4 # Aufgabe 4
# #
# Schreiben Sie die Messwerte in die lokalen Variablen # Hier muss der Thread initialisiert werden.
def run(self): def __init__(self, address):
while not self.stopped: try:
continue threading.Thread.__init__(self)
time.sleep(0.1)
def stop(self): self.ultrasonic = Ultrasonic(address)
self.stopped = True self.setDaemon(True)
self.start()
except:
print "ERROR: Ultrasonic sensor thread init failed!"
return 0
# Aufgabe 4
#
# Schreiben Sie die Messwerte in die lokalen Variablen
def run(self):
while not self.stopped:
distance = self.ultrasonic.get_distance()
brightness = self.ultrasonic.get_brightness()
continue
def stop(self):
self.stopped = True
################################################################################# #################################################################################
# Compass # Compass
################################################################################# #################################################################################
class Compass(object): class Compass(object):
'''This class is responsible for handling i2c requests to a compass sensor''' '''This class is responsible for handling i2c requests to a compass sensor'''
def __init__(self,address): def __init__(self,address):
self.address = address self.address = address
# Aufgabe 2 # Aufgabe 2
# #
# Diese Methode soll den Kompasswert auslesen und zurueckgeben. # Diese Methode soll den Kompasswert auslesen und zurueckgeben.
def get_bearing(self): def get_bearing(self):
b = 0 b = 0
try: try:
bear1 = bus.read_byte_data(address, 2) bear1 = bus.read_byte_data(address, 2)
bear2 = bus.read_byte_data(address, 3) bear2 = bus.read_byte_data(address, 3)
bear = (bear1 << 8) + bear2 bear = (bear1 << 8) + bear2
b = bear/10.0 b = bear/10.0
except: except:
print "Bearing konnte nicht ausgelesen werden!" print "Bearing konnte nicht ausgelesen werden!"
return b return b
class CompassThread(threading.Thread): class CompassThread(threading.Thread):
''' Thread-class for holding compass data ''' ''' Thread-class for holding compass data '''
# Compass bearing value # Compass bearing value
bearing = 0 bearing = 0
# Aufgabe 4 # Aufgabe 4
# #
# Hier muss der Thread initialisiert werden. # Hier muss der Thread initialisiert werden.
def __init__(self, address): def __init__(self, address):
return 0 return 0
# Aufgabe 4 # Aufgabe 4
# #
# Diese Methode soll den Kompasswert aktuell halten. # Diese Methode soll den Kompasswert aktuell halten.
def run(self): def run(self):
while not self.stopped: while not self.stopped:
continue continue
def stop(self): def stop(self):
self.stopped = True self.stopped = True
################################################################################# #################################################################################
# Infrared # Infrared
################################################################################# #################################################################################
class Infrared(object): class Infrared(object):
'''This class is responsible for handling i2c requests to an infrared sensor''' '''This class is responsible for handling i2c requests to an infrared sensor'''
def __init__(self,address): def __init__(self,address):
self.address = address self.address = address
# Aufgabe 2 # Aufgabe 2
# #
# In dieser Methode soll der gemessene Spannungswert des Infrarotsensors ausgelesen werden. # In dieser Methode soll der gemessene Spannungswert des Infrarotsensors ausgelesen werden.
def get_voltage(self): def get_voltage(self):
voltage = 0 voltage = 0
try: try:
voltage = bus.read_byte(self.address) voltage = bus.read_byte(self.address)
except: except:
print "Spannung konnte nicht ausgelesen werden!" print "Spannung konnte nicht ausgelesen werden!"
return voltage return voltage
# Aufgabe 3 # Aufgabe 3
# #
# Der Spannungswert soll in einen Distanzwert umgerechnet werden. # Der Spannungswert soll in einen Distanzwert umgerechnet werden.
def get_distance(self): def get_distance(self):
# v=(readChannel(0)/1023.0)*3.3 # v=(readChannel(0)/1023.0)*3.3
v = self.get_voltage() v = self.get_voltage()
# interpolation von https://tutorials-raspberrypi.de/wp-content/uploads/gp2y0a02yk-600x455.png # interpolation von https://tutorials-raspberrypi.de/wp-content/uploads/gp2y0a02yk-600x455.png
dist = 16.2537 * v**4 - 129.893 * v**3 + 382.268 * v**2 - 512.611 * v + 301.439 dist = 16.2537 * v**4 - 129.893 * v**3 + 382.268 * v**2 - 512.611 * v + 301.439
return dist return dist
class InfraredThread(threading.Thread): class InfraredThread(threading.Thread):
''' Thread-class for holding Infrared data ''' ''' Thread-class for holding Infrared data '''
# distance to an obstacle in cm # distance to an obstacle in cm
distance = 0 distance = 0
# length of parking space in cm # length of parking space in cm
parking_space_length = 0 parking_space_length = 0
# Aufgabe 4 # Aufgabe 4
# #
# Hier muss der Thread initialisiert werden. # Hier muss der Thread initialisiert werden.
def __init__(self, address, encoder=None): def __init__(self, address, encoder=None):
return 0 return 0
def run(self): def run(self):
while not self.stopped: while not self.stopped:
read_infrared_value() read_infrared_value()
calculate_parking_space_length() calculate_parking_space_length()
# Aufgabe 4 # Aufgabe 4
# #
# Diese Methode soll den Infrarotwert aktuell halten # Diese Methode soll den Infrarotwert aktuell halten
def read_infrared_value(self): def read_infrared_value(self):
return 0 return 0
# Aufgabe 5 # Aufgabe 5
# #
# Hier soll die Berechnung der Laenge der Parkluecke definiert werden # Hier soll die Berechnung der Laenge der Parkluecke definiert werden
def calculate_parking_space_length(self): def calculate_parking_space_length(self):
return 0 return 0
def stop(self): def stop(self):
self.stopped = True self.stopped = True
################################################################################# #################################################################################
# Encoder # Encoder
################################################################################# #################################################################################
class Encoder(object): class Encoder(object):
''' This class is responsible for handling encoder data ''' ''' This class is responsible for handling encoder data '''
# Aufgabe 2 # Aufgabe 2
# #
# Wieviel cm betraegt ein einzelner Encoder-Schritt? # Wieviel cm betraegt ein einzelner Encoder-Schritt?
STEP_LENGTH = 0 # in cm STEP_LENGTH = 0 # in cm !!!ONP: to measure the wheel!!!
# number of encoder steps # number of encoder steps
count = 0 counter = 0
def __init__(self, pin): def __init__(self, pin):
self.pin = pin self.pin = pin
GPIO.add_event_detect(encoder_pin, GPIO.BOTH, callback=count, bouncetime=1)
# Aufgabe 2 # Aufgabe 2
# #
# Jeder Flankenwechsel muss zur Berechnung der Entfernung gezaehlt werden. # Jeder Flankenwechsel muss zur Berechnung der Entfernung gezaehlt werden.
# Definieren Sie alle dazu noetigen Methoden. # Definieren Sie alle dazu noetigen Methoden.
# Aufgabe 2 def count(channel):
# global counter
# Diese Methode soll die gesamte zurueckgelegte Distanz zurueckgeben. counter = counter + 1
def get_travelled_dist(self): print "Number of impulses" + str(counter)
return 0
# Aufgabe 2
#
# Diese Methode soll die gesamte zurueckgelegte Distanz zurueckgeben.
def get_travelled_dist(self):
global counter
global STEP_LENGTH
dist = counter * STEP_LENGTH
return dist
class EncoderThread(threading.Thread): class EncoderThread(threading.Thread):
''' Thread-class for holding speed and distance data of all encoders''' ''' Thread-class for holding speed and distance data of all encoders'''
# current speed. # current speed.
speed = 0 speed = 0
# currently traversed distance. # currently traversed distance.
distance = 0 distance = 0
# Aufgabe 4 # Aufgabe 4
# #
# Hier muss der Thread initialisiert werden. # Hier muss der Thread initialisiert werden.
def __init__(self, encoder): def __init__(self, encoder):
return 0 try:
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(encoder_pin, GPIO.IN)
except:
print "ERROR: Encoder GPIO init failed!"
return 0
def run(self): def run(self):
while not self.stopped: while not self.stopped:
get_values() get_values()
# Aufgabe 4 # Aufgabe 4
# #
# Diese Methode soll die aktuelle Geschwindigkeit sowie die zurueckgelegte Distanz aktuell halten. # Diese Methode soll die aktuelle Geschwindigkeit sowie die zurueckgelegte Distanz aktuell halten.
def get_values(self): def get_values(self):
return 0
return 0
def stop(self): def stop(self):
self.stopped = True self.stopped = True
################################################################################# #################################################################################
# Main Thread # Main Thread
@@ -247,23 +288,23 @@ class EncoderThread(threading.Thread):
if __name__ == "__main__": if __name__ == "__main__":
# The GPIO pin to which the encoder is connected # The GPIO pin to which the encoder is connected
encoder_pin = 23 encoder_pin = 23
# Aufgabe 1 # Aufgabe 1
# #
# Tragen Sie die i2c Adressen der Sensoren hier ein # Tragen Sie die i2c Adressen der Sensoren hier ein
# The i2c addresses of front and rear ultrasound sensors # The i2c addresses of front and rear ultrasound sensors
ultrasonic_front_i2c_address = 0x00; ultrasonic_front_i2c_address = 0x70;
ultrasonic_rear_i2c_address = 0x00; ultrasonic_rear_i2c_address = 0x71;
# The i2c address of the compass sensor # The i2c address of the compass sensor
compass_i2c_address = 0x00 compass_i2c_address = 0x60
# The i2c address of the infrared sensor # The i2c address of the infrared sensor
infrared_i2c_address = 0x00 infrared_i2c_address = 0x4f
# Aufgabe 6 # Aufgabe 6
# #
# Hier sollen saemtlichen Messwerte periodisch auf der Konsole ausgegeben werden. # Hier sollen saemtlichen Messwerte periodisch auf der Konsole ausgegeben werden.