Raspberry Pi Cảm Biến Cửa Relay
Hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng Raspberry Pi và cảm biến cửa để điều khiển relay. Bằng cách kết nối relay với khóa điện từ, bóng đèn, dây LED, động cơ, hoặc bộ truyền động..., chúng ta có thể sử dụng cảm biến cửa để điều khiển chúng. Chúng ta sẽ học hai ứng dụng khác nhau:
Ứng Dụng 1 - Relay được kích hoạt khi cửa mở và relay được tắt khi cửa đóng. Trạng thái relay đồng bộ với trạng thái cảm biến cửa. Chi tiết:
- Raspberry Pi bật relay khi cửa được mở.
- Raspberry Pi tắt relay khi cửa được đóng.
Ứng Dụng 2 - Trạng thái relay được chuyển đổi mỗi khi cửa được mở. Cụ thể hơn:
- Nếu Raspberry Pi phát hiện cửa đã được mở (trạng thái cảm biến thay đổi từ LOW sang HIGH), nó sẽ BẬT relay nếu hiện tại đang TẮT, hoặc TẮT relay nếu hiện tại đang BẬT.
- Đóng cửa cảm biến không ảnh hưởng đến trạng thái relay.
Phần Cứng Cần Thiết
| 1 | × | Raspberry Pi 5 | ||
| 1 | × | Cảm Biến Cửa | ||
| 1 | × | Relay | ||
| 1 | × | breadboard (Bo Mạch Thí Nghiệm) | ||
| 1 | × | Dây Nối Jumper | ||
| 1 | × | (Tùy Chọn) Khóa Điện Từ | ||
| 1 | × | (Tùy Chọn) Bộ Nguồn 12V | ||
| 1 | × | (Tùy Chọn) Cổng Nguồn DC | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Block Shield for Raspberry Pi | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Raspberry Pi Prototyping Base Plate & Breadboard Kit | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) HDMI Touch Screen Monitor for Raspberry Pi |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về Relay và Cảm Biến Cửa
Nếu bạn chưa quen thuộc với relay và cảm biến cửa (bao gồm sơ đồ chân, hoạt động, và lập trình), các hướng dẫn sau đây có thể giúp bạn:
Sơ Đồ Đấu Nối
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Ứng Dụng 1 - Trạng thái relay đồng bộ với trạng thái cảm biến cửa
Các Bước Nhanh
- Đảm bảo bạn đã cài đặt Raspbian hoặc bất kỳ hệ điều hành tương thích Raspberry Pi nào khác trên Pi của mình.
- Đảm bảo Raspberry Pi của bạn được kết nối với cùng mạng cục bộ như PC của bạn.
- Đảm bảo Raspberry Pi của bạn được kết nối internet nếu bạn cần cài đặt một số thư viện.
- Nếu đây là lần đầu bạn sử dụng Raspberry Pi, hãy xem Raspberry Pi - Cài Đặt Phần Mềm
- Kết nối PC của bạn với Raspberry Pi qua SSH bằng SSH client có sẵn trên Linux và macOS hoặc PuTTY trên Windows. Xem cách kết nối PC với Raspberry Pi qua SSH.
- Đảm bảo bạn đã cài đặt thư viện RPi.GPIO. Nếu chưa, hãy cài đặt nó bằng lệnh sau:
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
- Tạo một file script Python door_sensor_relay.py và thêm code sau:
# Mã Raspberry Pi này được phát triển bởi newbiely.vn
# Mã Raspberry Pi này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
# Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
# https://newbiely.vn/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-door-sensor-relay
import RPi.GPIO as GPIO
# Set the GPIO mode (BCM or BOARD)
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# Define the GPIO pin number to which the relay is connected
RELAY_PIN = 20
# Define the GPIO pin number to which the door sensor is connected
DOOR_SENSOR_PIN = 18
# Set up the GPIO pins
GPIO.setup(DOOR_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # Input with pull-up resistor
GPIO.setup(RELAY_PIN, GPIO.OUT) # Output
try:
while True:
door_state = GPIO.input(DOOR_SENSOR_PIN)
if door_state == GPIO.HIGH:
print("The door is open")
GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.HIGH) # Turn the relay on
else:
print("The door is closed")
GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.LOW) # Turn the relay off
except KeyboardInterrupt:
GPIO.output(RELAY_PIN, GPIO.LOW) # Turn off the relay
GPIO.cleanup()
- Lưu file và chạy script Python bằng cách thực hiện lệnh sau trong terminal:
python3 door_sensor_relay.py
- Mở và đóng cửa
- Kiểm tra sự thay đổi trong điều kiện của relay. Bạn sẽ thấy rằng trạng thái relay đồng bộ với trạng thái cảm biến cửa.
Script chạy trong vòng lặp vô hạn liên tục cho đến khi bạn nhấn Ctrl + C trong terminal.
Giải Thích Code
Hãy xem giải thích từng dòng có trong các comment của source code!
Ứng Dụng 2 - Cảm Biến Cửa chuyển đổi Relay
Các Bước Nhanh
- Tạo một file script Python door_toggle_relay.py và thêm code sau:
# Mã Raspberry Pi này được phát triển bởi newbiely.vn
# Mã Raspberry Pi này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
# Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
# https://newbiely.vn/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-door-sensor-relay
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# Constants won't change
DOOR_SENSOR_PIN = 18 # The number of the door sensor pin
RELAY_PIN = 20 # The number of the relay pin
# Variables will change
relay_state = GPIO.LOW # The current state of the relay
prev_door_state = GPIO.LOW # The previous state of the door sensor
door_state = GPIO.LOW # The current state of the door sensor
# Set up GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM) # Use BCM GPIO numbering
GPIO.setup(RELAY_PIN, GPIO.OUT) # Initialize the relay pin as an output
GPIO.setup(DOOR_SENSOR_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # Initialize the door sensor pin as a pull-up input
try:
while True:
# Read the state of the door sensor value
prev_door_state = door_state # Save the last state
door_state = GPIO.input(DOOR_SENSOR_PIN) # Read new state
if prev_door_state == GPIO.LOW and door_state == GPIO.HIGH:
time.sleep(0.1) # 100 milliseconds debounce time
print("The door is closed")
# Toggle the state of the relay
if relay_state == GPIO.LOW:
relay_state = GPIO.HIGH
else:
relay_state = GPIO.LOW
# Control relay according to the toggled state
GPIO.output(RELAY_PIN, relay_state)
except KeyboardInterrupt:
# Clean up GPIO on program exit
GPIO.cleanup()
- Lưu file và chạy script Python bằng cách thực hiện lệnh sau trong terminal:
python3 door_toggle_relay.py
- Mở và đóng cửa nhiều lần.
- Kiểm tra sự thay đổi trong trạng thái của relay. Bạn sẽ nhận thấy rằng relay sẽ bật hoặc tắt một lần mỗi khi bạn mở cửa.
Video Tutorial
Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.