Джереми Блум - Изучаем Arduino: инструметы и методы технического волшебства

date = year + "/" + month + "/" + day;

time = hour + ":" + minute + ":" + second;

String dataString = "Hello There!";

// Открыть файл и записать значения

File dataFile = SD. open ( "log. csv", FILE_WRITE);

if (dataFile)

{

dataFile.print(date);

dataFile.print (F(", "));

dataFile.print(time);

dataFile.print(F(","));

dataFile.println(dataString);

dataFile.close();

// Вывод в последовательный порт для отладки

Serial.print(date);

Serial.print(F(","));

Serial.print(time);

Serial.print(F(","));

Serial.println(dataString);

}

else

{

Serial.println(F("Couldn't open log file"));

}

delay(refresh_rate);

}

- 295 -

Библиотека RTC импортируется в код строкой #include "RTClib.h" и создается объект RTC_DS1307 RTC. RTC является I 2C-устройством, поэтому необходимо подключение библиотеки Wire, с которой мы знакомы из главы 8. В секции setup() функция RTC.isrunning() проверяет, запущена ли микросхема RTC. Если нет, то в микросхему записываются данные с часов компьютера, полученные при компиляции. После установки времени оно не сбрасывается, пока микросхема RTC подключена к батарее. В функции setup() в лог-файл записывается заголовок столбца, чтобы отслеживать моменты перезагрузки системы регистрации.

Во время цикла loop() инициализируем объект DataTime текущими значениями даты и времени из RTC. Из объекта DateTime извлекаем значения года, месяца, дня, часа, минуты, секунды, конвертируем их в строки и объединяем строки в общую строку для представления даты и времени. Эти данные записываются в лог-файл и выводятся в последовательный порт.

Через некоторое время извлечем карту памяти и прочитаем лог-файл на компьютере в программе просмотра электронных таблиц. Таблица должна выглядеть так, как на рис. 13.21.

Рис. 13.21. Содержимое лог-файла в программе просмотра электронных таблиц

Теперь можно приступить к созданию входного регистратора для вашей комнаты.

Отслеживать моменты прохода людей через дверь будем с помощью датчика расстояния. Регистратор будет фиксировать эти события и записывать в лог-файл на SD-карту для последующего просмотра на компьютере.

- 296 -

Все, что нужно сделать, - это добавить аналоговый датчик расстояния к существующей схеме. Если вы используете те же модули, как и я, не потребуется даже макетная плата. Просто подключите соответствующие контакты к земле, питанию и аналоговому входу A0. Монтажная схема приведена на рис. 13.22.

Рис. 13.22. Монтажная схема регистратора

Для того чтобы система работала стабильно, необходимо установить ИК-датчик расстояния так, чтобы луч датчика шел горизонтально вдоль всей двери. Тогда при проходе через дверь человек обязательно окажется в зоне действия датчика.

ИК-датчик расстояния и плату Arduino на время тестирования программы можно прикрепить к стене с помощью липкой ленты (рис. 13.23 ).

Для нашего регистратора необязательно читать переменные с карты памяти, поэтому можно удалить данную часть кода. В программу необходимо добавить проверку

- 297 -

Рис. 13.23. Крепление блоков регистратора возле входной двери показаний ИК-датчика расстояния и определение величины их изменения за время между опросами. Если изменение есть, можно предположить, что кто-то вошел или вышел из комнаты. Нужно выбрать порог изменения аналоговых показаний датчика для точного определения факта прохода через дверь. Я экспериментально определил, что для моей установки изменение значения аналогового сигнала более чем на 75 единиц является достаточным признаком для фиксации движения (у вас, возможно, будет по-другому). Чтобы надежно установить момент прохода, необходимо проверять датчик достаточно часто.

Я рекомендую записывать данные на SD-карту только в момент появления человека, а в остальное время обновлять журнал лишь с определенной периодичностью.

При этом будет обеспечен хороший баланс между объемом хранимой информации и точностью работы. Плата Arduino опрашивает датчик расстояния через 50 мс (и добавляет единицу к текущему столбцу каждый раз при обнаружении движения). Если движение не обнаруживается, записываем ноль в текущий столбец через 1 секунду (в отличие от 50 мс).

В листинге 13.7 приведена программа входного регистратора, работающая согласно описанному алгоритму.

Листинг 13.7. Программа входного регистратора - entrance_logger.ino

// Программа входного регистратора

#include

// Подключение библиотеки SD

#include

// Для работы с RTC

#include "RTClib.h" // Подключение библиотеки RTC

- 298 -

// Подключение устройств SPI и I 2C с контактами по умолчанию

// SD-карта SPI контакты

// RTC - стандартные I 2C контакты

const int CS PIN=10;

// SS для переходника SD

const int SD_POW_PIN =8;

// Питание Для SD

const int RTC_POW_PIN =A3; // Питание для платы RTC

const int RTC_GND_PIN =А2.; // Земля для платы RTC

const int IR_PIN=0; // ИК-датчик расстояния к аналоговому входу A0

// Создать объект RTC

RTC_DS1307 RTC;

// Инициализация переменных для даты/времени

String year, month, day, hour, minute, second, time, date;

// Инициализация переменных для ИК-датчика расстояния

int raw = 0;

int raw_prev = 0;

boolean active = false;

int update_time = 0;

void setup()

{

Serial.begin(9600);

Serial.println(F("Initializing Card"));

// Настроить контакты CS и питания как выходы

pinMode(CS_PIN, OUTPUT);

pinMode(SD_POW_PIN, OUTPUT);

pinMode(RTC_POW_PIN, OUTPUT);

pinMode(RTC_GND_PIN, OUTPUT);

// Установка питания карты и RTC

digitalWrite(SD_POW_PIN, HIGH);

digitalWrite(RTC_POW_PIN, HIGH);

digitalWrite(RTC_GND_PIN, LOW);

// Инициализация Wire и RTC

Wire.begin();

RTC.begin();

// Если RTC не запущены, загрузить дату/время с компьютера

if ( ! RTC. isrunning())

{

Serial.println(F("RTC is NOT running!"));

RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));

}

// Инициализация карты SD

if ( !SD.begin(CS_PIN))

{

Serial.println(F("Card Failure"));

return;

}

- 299 -

Serial.println(F("Card Ready"));

// Запись заголовка

File dataFile = SD.open("log.csv", FILE_WRITE);

if (dataFile)

{

dataFile.println(F("\nNew Log Started!"));

dataFile.println(F("Date,Time,Raw,Active"));

dataFile.close();

// Запись в последовательный порт для отладки

Serial.println(F("\nNew Log Started!"));

Serial.println(F("Date,Tirne,Raw,Active"));

}

else

{

Serial.println(F("Couldn't open log file"));

}

}

void loop()

{

// Получить значение даты и времени и перевести в строковые значения

DateTirne datetirne = RTC.now();

year = String(datetirne.year(), DEC);

rnonth = String(datetime.rnonth(), DEC);

day = String(datetirne.day(), DEC);

hour = String(datetirne.hour(), DEC);

rninute = String(datetime.rninute(), DEC);

second = String(datetime.second(), DEC);

// Собрать строку текущей даты и времени

date = year + "/" + rnonth + "/" + day;

time = hour + ":" + rninute + "·" + second;

// Собрать данные движения

raw = analogRead(IR_PIN);

// При изменении значения более чем на 75 между показаниями