ESP32 एक IoT आधारित माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड है जिसका उपयोग विभिन्न सेंसरों को इंटरफ़ेस करने, नियंत्रित करने और पढ़ने के लिए किया जा सकता है। पीआईआर या गति संवेदक उन उपकरणों में से एक है जिन्हें हम ईएसपी32 के उपयोग से गति संवेदक की सीमा में किसी वस्तु की गति का पता लगाने के लिए ईएसपी32 के साथ इंटरफेस कर सकते हैं।
इससे पहले कि हम ESP32 को PIR सेंसर के साथ जोड़ना शुरू करें, हमें पता होना चाहिए कि ESP32 में काम को कैसे बाधित करता है और उन्हें कैसे पढ़ना और संभालना है। आगे हमें ESP32 प्रोग्रामिंग में देरी () और मिलिस () फ़ंक्शन की मूल अवधारणा को समझना चाहिए।
आइए ESP32 के साथ PIR की कार्यप्रणाली पर विस्तार से चर्चा करें।
यहाँ इस लेख की सामग्री है:
1: व्यवधान क्या हैं
ESP32 प्रोग्रामिंग में होने वाली अधिकांश घटनाएँ क्रमिक रूप से चलती हैं जिसका अर्थ है कोड के लाइन द्वारा लाइन निष्पादन। उन घटनाओं को संभालने और नियंत्रित करने के लिए जिन्हें कोड के अनुक्रमिक निष्पादन के दौरान चलाने की आवश्यकता नहीं है बीच में आता है उपयोग किया जाता है।
उदाहरण के लिए, यदि हम किसी विशेष घटना के होने पर एक निश्चित कार्य को अंजाम देना चाहते हैं, या माइक्रोकंट्रोलर के डिजिटल पिन को ट्रिगर सिग्नल दिया जाता है, तो हम इंटरप्ट का उपयोग करते हैं।
रुकावट के साथ हमें ESP32 इनपुट पिन की डिजिटल स्थिति की लगातार जाँच करने की आवश्यकता नहीं है। जब कोई व्यवधान उत्पन्न होता है तो प्रोसेसर मुख्य प्रोग्राम को रोक देता है और एक नया कार्य कहा जाता है जिसे ISR के रूप में जाना जाता है ( इंटरप्ट सर्विस रूटीन ). इस आईएसआर फ़ंक्शन उस रुकावट को संभालता है जिसके बाद मुख्य कार्यक्रम में वापस आता है और इसे निष्पादित करना शुरू करता है। ISR के उदाहरणों में से एक है पीर मोशन सेंसर कौन सा एक बार गति का पता चलने पर रुकावट उत्पन्न करता है .
1.1: ESP32 में पिन को बाधित करता है
किसी भी हार्डवेयर मॉड्यूल जैसे टच सेंसर या पुश बटन के कारण बाहरी या हार्डवेयर व्यवधान हो सकता है। टच इंटरप्ट तब होता है जब ESP32 पिन पर टच का पता लगाया जाता है या कुंजी या पुश बटन दबाए जाने पर GPIO इंटरप्ट का भी उपयोग किया जा सकता है।
इस लेख में हम ESP32 के साथ PIR सेंसर का उपयोग करके गति का पता लगाने पर एक रुकावट को ट्रिगर करेंगे।
6 एसपीआई एकीकृत पिनों को छोड़कर लगभग सभी जीपीआईओ पिन जो आमतौर पर 36 ESP32 बोर्ड के -पिन संस्करण का उपयोग इंटरप्ट कॉलिंग के उद्देश्य से नहीं किया जा सकता है। इसलिए, बाहरी व्यवधान प्राप्त करने के लिए निम्नलिखित पिन बैंगनी रंग में हाइलाइट किए गए हैं जिनका उपयोग ESP32 में किया जा सकता है:
यह छवि 30 पिन ESP32 की है।
1.2: ESP32 में रुकावट को कॉल करना
ESP32 में इंटरप्ट का उपयोग करने के लिए हम कॉल कर सकते हैं अटैचमेंट इंटरप्ट () समारोह।
यह फ़ंक्शन निम्नलिखित तीन तर्कों को स्वीकार करता है:
-
- जीपीआईओ पिन
- क्रियान्वित किया जाने वाला कार्य
- तरीका
1: जीपीआईओ पिन पहला तर्क है जिसे अंदर कहा जाता है अटैचमेंट इंटरप्ट () समारोह। उदाहरण के लिए, डिजिटल पिन 12 को इंटरप्ट स्रोत के रूप में उपयोग करने के लिए हम इसे कॉल कर सकते हैं डिजिटलपिनटूइंटरप्ट(12) समारोह।
2: कार्य निष्पादित किया जाने वाला प्रोग्राम हर बार एक बाहरी या आंतरिक स्रोत द्वारा बाधित होने या ट्रिगर होने पर निष्पादित किया जाता है। यह या तो एक एलईडी ब्लिंक कर सकता है या फायर अलार्म चालू कर सकता है।
3: मोड तीसरा और अंतिम तर्क है जिसे इंटरप्ट फ़ंक्शन की आवश्यकता है। यह वर्णन करता है कि रुकावट को कब ट्रिगर करना है। निम्नलिखित मोड का उपयोग किया जा सकता है:
-
- कम: परिभाषित जीपीआईओ पिन कम होने पर हर बार व्यवधान को ट्रिगर करें।
- उच्च: परिभाषित जीपीआईओ पिन उच्च होने पर हर बार बाधा को ट्रिगर करें।
- परिवर्तन: ट्रिगर हर बार बाधित होता है GPIO पिन अपने मान को उच्च से निम्न या इसके विपरीत बदलता है।
- गिर रहा है: जब एक निश्चित पिन उच्च अवस्था से निम्न अवस्था में गिरने लगती है तो यह एक रुकावट को ट्रिगर करने की विधा है।
- उभरता हुआ: जब एक निश्चित पिन निम्न अवस्था से उच्च की ओर बढ़ने लगती है तो यह एक रुकावट को ट्रिगर करने की विधा है।
आज हम प्रयोग करेंगे उभरता हुआ मोड इंटरप्ट फ़ंक्शन के लिए तीसरे तर्क के रूप में जब भी पीआईआर सेंसर इंटरप्ट एलईडी का पता लगाता है या सेंसर हल्का हो जाएगा क्योंकि यह कम स्थिति से उच्च तक जाता है।
2: ESP32 प्रोग्रामिंग में टाइमर
माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्रामिंग में टाइमर एक विशिष्ट टाइमर अवधि या समय के विशिष्ट उदाहरण के लिए निर्देशों को निष्पादित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
आमतौर पर आउटपुट को ट्रिगर करने के लिए उपयोग किए जाने वाले दो मुख्य कार्य हैं देरी() तथा मिलिस () . देरी () फ़ंक्शन के रूप में दोनों के बीच का अंतर बाकी प्रोग्राम को एक बार निष्पादित करना शुरू कर देता है, जबकि मिलिस () समय की परिभाषित अवधि के लिए चलता है, फिर प्रोग्राम मुख्य कार्यों पर वापस चला जाता है।
यहां हम पीआईआर सेंसर के साथ एक एलईडी का उपयोग कर रहे हैं और हम इसे एक रुकावट ट्रिगर के बाद लगातार चमकना नहीं चाहते हैं। हम मिलिस () फ़ंक्शन का उपयोग करेंगे जो हमें कुछ निश्चित समय के लिए इसे चमकने की अनुमति देता है और फिर उस समय की मोहर पास होने के बाद फिर से मूल कार्यक्रम में वापस चला जाता है।
2.1: देरी () फ़ंक्शन
देरी() फ़ंक्शन बहुत आसान है यह केवल एक तर्क लेता है जो है एमएस अहस्ताक्षरित लंबे डेटा प्रकार की। यह तर्क मिलीसेकंड में उस समय का प्रतिनिधित्व करता है जब तक हम प्रोग्राम को अगली पंक्ति में जाने तक रोकना चाहते हैं।
उदाहरण के लिए, निम्न फ़ंक्शन प्रोग्राम को रोक देगा 1 सेकंड .
देरी ( 1000 )
देरी () माइक्रोकंट्रोलर्स प्रोग्रामिंग के लिए एक तरह का ब्लॉकिंग फंक्शन है। देरी () शेष कोड को तब तक निष्पादित करने के लिए अवरुद्ध करती है जब तक कि यह विशेष कार्य समय पूरा नहीं हो जाता। यदि हम कई निर्देशों को निष्पादित करना चाहते हैं, तो हमें विलंब कार्यों का उपयोग करने से बचना चाहिए, इसके बजाय हम मिलिस या बाहरी टाइमर आरटीसी मॉड्यूल का उपयोग कर सकते हैं।
2.2: मिलिस () फ़ंक्शन
मिलीस () फ़ंक्शन ESP32 बोर्ड द्वारा वर्तमान प्रोग्राम चलाने के बाद से पारित मिलीसेकंड की संख्या लौटाता है। कोड की कुछ पंक्तियों को लिखकर हम ESP32 कोड को चलाते समय किसी भी समय आसानी से वर्तमान समय की गणना कर सकते हैं।
मिलीस का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जहां हमें शेष कोड को अवरुद्ध किए बिना कई कार्यों को चलाने की आवश्यकता होती है। यहाँ मिलिस फ़ंक्शन का सिंटैक्स है जिसका उपयोग यह गणना करने के लिए किया जाता है कि कितना समय बीत चुका है ताकि हम एक विशिष्ट निर्देश को निष्पादित कर सकें।
यदि ( वर्तमानमिलिस - पिछलामिलिस > = अंतराल ) {पिछलामिलिस = वर्तमानमिलिस;
}
यह कोड पिछले मिलिस () को वर्तमान मिलिस () से घटाता है यदि घटाया गया समय अंतराल को परिभाषित करने के बराबर होता है तो एक विशिष्ट निर्देश निष्पादित किया जाएगा। मान लीजिए कि हम 10 सेकंड के लिए एक एलईडी को ब्लिंक करना चाहते हैं। हर 5 मिनट के बाद हम समय अंतराल को 5 मिनट (300000ms) के बराबर सेट कर सकते हैं। कोड हर बार कोड चलने पर अंतराल की जांच करेगा, एक बार पहुंचने के बाद यह 10 सेकंड के लिए एलईडी को झपकाएगा।
टिप्पणी: यहां हम PIR सेंसर के साथ ESP32 को इंटरफेस करने के लिए मिलिस () फ़ंक्शन का उपयोग करेंगे। मिलि का उपयोग करने और देरी न करने का मुख्य कारण यह है कि मिलिस () फ़ंक्शन कोड को देरी () फ़ंक्शन के रूप में ब्लॉक नहीं करता है। तो एक बार जब पीआईआर गति का पता लगा लेता है तो एक व्यवधान उत्पन्न हो जाएगा। इंटरप्ट मिलिस () फ़ंक्शन का उपयोग एलईडी को परिभाषित समय के लिए ट्रिगर करेगा, उसके बाद यदि गति बंद हो जाती है तो मिलिस () फ़ंक्शन रीसेट हो जाएगा और अगले इंटरप्ट की प्रतीक्षा करेगा।
मामले में अगर हम देरी () फ़ंक्शन का उपयोग करते हैं तो यह कोड को पूरी तरह से ब्लॉक कर देगा और किसी भी रुकावट के कारण ESP32 द्वारा पढ़ा नहीं जाएगा जिसके परिणामस्वरूप परियोजना की विफलता होगी।
3: ESP32 के साथ PIR सेंसर को इंटरफ़ेस करना
यहां हम Arduino IDE कोड में मिलिस () फ़ंक्शन का उपयोग करेंगे क्योंकि हम हर बार एलईडी को ट्रिगर करना चाहते हैं जब पीआईआर सेंसर कुछ गति का पता लगाता है। यह एलईडी एक निर्धारित समय तक जलेगी इसके बाद यह वापस सामान्य स्थिति में चली जाएगी।
यहां उन घटकों की सूची दी गई है जिनकी हमें आवश्यकता होगी:
-
- ESP32 विकास बोर्ड
- पीर गति संवेदक (HC-SR501)
- एलईडी
- 330 ओम रोकनेवाला
- जोड़ने वाले तार
- ब्रेड बोर्ड
ढांच के रूप में ESP32 के साथ पीर सेंसर के लिए:
PIR सेंसर के साथ ESP32 का पिन कनेक्शन है:
| ESP32 | पीर सेंसर |
| आइए | वीसीसी |
| जीपीआईओ13 | बाहर |
| जीएनडी | जीएनडी |
3.1: पीर मोशन सेंसर (HC-SR501)
पीआईआर एक संक्षिप्त रूप है निष्क्रिय इन्फ्रारेड सेंसर . यह पायरोइलेक्ट्रिक सेंसर की एक जोड़ी का उपयोग करता है जो इसके चारों ओर गर्मी का पता लगाता है। ये दोनों पायरोइलेक्ट्रिक सेंसर एक के बाद एक पड़े रहते हैं और जब कोई वस्तु उनकी सीमा के अंदर आती है तो ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तन या इन दोनों सेंसर के बीच सिग्नल अंतर के कारण PIR सेंसर आउटपुट कम हो जाता है। एक बार पीआईआर आउट पिन कम हो जाने पर, हम निष्पादित करने के लिए एक विशिष्ट निर्देश सेट कर सकते हैं।
पीर सेंसर की विशेषताएं निम्नलिखित हैं:
-
- परियोजना के स्थान के आधार पर संवेदनशीलता निर्धारित की जा सकती है (जैसे सेंसिंग माउस या लीफ मूवमेंट)।
- PIR सेंसर को कितने समय के लिए सेट किया जा सकता है कि यह किसी वस्तु का पता लगाता है।
- घरेलू सुरक्षा अलार्म और अन्य थर्मल आधारित गतिविधि पहचान अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
3.2: पिनआउट एचसी-एसआर501
PIR HC-SR501 तीन पिन के साथ आता है। उनमें से दो Vcc और GND के लिए पावर पिन हैं और एक ट्रिगर सिग्नल के लिए आउटपुट पिन है।
निम्नलिखित पीर सेंसर पिन का विवरण है:
| नत्थी करना | नाम | विवरण |
| 1 | वीसीसी | सेंसर के लिए इनपुट पिन ESP32 विन पिन से कनेक्ट करें |
| दो | बाहर | सेंसर आउटपुट |
| 3 | जीएनडी | सेंसर जीएनडी |
3.3: कोड
अब ESP32 प्रोग्राम करने के लिए दिए गए कोड को Arduino IDE एडिटर में लिखें और ESP32 पर अपलोड करें।
# समय निर्धारित करें सेकंड 10कास्ट इंट एलईडी = 4 ; /* जीपीआईओ पिन 4 परिभाषित के लिये एलईडी */
const int PIR_Out = 13 ; /* जीपीआईओ पिन 13 के लिये पीर आउट */
अहस्ताक्षरित लंबा करंट_टाइम = मिली ( ) ; /* चर परिभाषित के लिये मिलिस मूल्यों का भंडारण */
अहस्ताक्षरित लंबा पिछला_ट्रिग = 0 ;
बूलियन स्टार्टिंग_टाइम = असत्य ;
शून्य IRAM_ATTR आंदोलन का पता लगाता है ( ) { /* जांच के लिये गति */
सीरियल.प्रिंट ( 'गति का पता चला' ) ;
digitalWrite ( नेतृत्व, उच्च ) ; /* एलईडी चालू करें यदि हालत है सच */
स्टार्टिंग_टाइम = सच ;
पिछला_ट्रिग = मिली ( ) ;
}
व्यर्थ व्यवस्था ( ) {
सीरियल.शुरू ( 115200 ) ; /* बॉड दर के लिये धारावाहिक संचार */
पिनमोड ( पीआईआर_आउट, INPUT_PULLUP ) ; /* पीर गति संवेदक मोड परिभाषित */
/* पीआईआर कॉन्फ़िगर किया गया है में राइजिंग मोड, समूह मोशन सेंसर पिन जैसा उत्पादन */
संलग्न करें ( digitalPinToInterrupt ( पीआईआर_आउट ) , आंदोलन का पता लगाता है, बढ़ रहा है ) ;
पिनमोड ( एलईडी, आउटपुट ) ; /* समूह एलईडी से कम */
digitalWrite ( नेतृत्व, कम ) ;
}
शून्य पाश ( ) {
वर्तमान_समय = मिली ( ) ; /* स्टोर करंट समय */
यदि ( प्रारम्भ का समय && ( वर्तमान_समय - पिछला_ट्रिग > ( समयसेकंड * 1000 ) ) ) { /* समय अंतराल के बाद कौन सा एलईडी बंद हो जाएगी */
सीरियल.प्रिंट ( 'गति रुकी' ) ; /* प्रिंट गति रोक दी गई यदि किसी गति का पता नहीं चला */
digitalWrite ( नेतृत्व, कम ) ; /* एलईडी को कम पर सेट करें यदि हालत है असत्य */
स्टार्टिंग_टाइम = असत्य ;
}
}
एलईडी और पीआईआर आउटपुट के लिए GPIO पिन को परिभाषित करके कोड शुरू हुआ। अगला, हमने तीन अलग-अलग चर बनाए जो गति का पता चलने पर एलईडी को चालू करने में मदद करेंगे।
ये तीन चर हैं वर्तमान_समय, पिछला_ट्रिग, तथा प्रारम्भ का समय। ये चर वर्तमान समय, समय जिस पर गति का पता चला है और गति का पता चलने के बाद टाइमर को संग्रहीत करेगा।
सेटअप भाग में पहले, हमने संचार के लिए सीरियल बॉड दर को परिभाषित किया। अगला उपयोग पिनमोड () PIR मोशन सेंसर को INPUT PULLUP के रूप में सेट करें। पीआईआर इंटरप्ट सेट करने के लिए अटैचमेंट इंटरप्ट () वर्णित है। GPIO 13 को RISING मोड पर गति का पता लगाने के लिए वर्णित किया गया है।
कोड के लूप () भाग में अगला, मिलिस () फ़ंक्शन का उपयोग करके हमने ट्रिगर प्राप्त होने पर एलईडी को चालू और बंद कर दिया।
3.4: आउटपुट
आउटपुट सेक्शन में हम देख सकते हैं कि वस्तु पीआईआर सेंसर की सीमा से बाहर है, इसलिए एलईडी चालू है बंद .
अब पीआईआर सेंसर एलईडी द्वारा पता लगाई गई गति चालू हो जाएगी पर के लिये 10 सेकंड उसके बाद यदि कोई गति नहीं पाई जाती है तो वह बनी रहेगी बंद जब तक अगला ट्रिगर प्राप्त नहीं हो जाता।
निम्न आउटपुट Arduino IDE में सीरियल मॉनिटर द्वारा दिखाया गया है।
निष्कर्ष
ESP32 के साथ एक PIR सेंसर अपनी सीमा से गुजरने वाली वस्तुओं की गति का पता लगाने में मदद कर सकता है। ESP32 प्रोग्रामिंग में इंटरप्ट फ़ंक्शन का उपयोग करके हम कुछ विशिष्ट GPIO पिन पर प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकते हैं। जब परिवर्तन का पता चलता है तो इंटरप्ट फ़ंक्शन चालू हो जाएगा और एक एलईडी चालू हो जाएगी।