Raspberry Pi kontaktron czujnik otwarcia okien i drzwi + układ MCP23017 – Malinowe Pi Raspberry Orange Pi Arduino ciekawe pomysły i realizacje

Budując inteligenty dom, nie można pominąć kwestii bezpieczeństwa. Informację o otwartych oknach i drzwiach dostarczyć nam mogą różnego rodzaju kontaktrony. W tym przykładzie użyto najprostszego kosztującego niecałe 7 zł kontaktronu dedykowanego do drzwi .

Podłączenie bezpośrednie kontaktronu do Rpi

Połączenie to jest niezwykle proste.

krótszy przewód wpinamy do GND RPi – niebieska zworka na zdjęciu -> linia GND
dłuższy np. do PIN 16 (GPIO 23) – zielona zworka na zdjęciu

Dzięki możliwości tworzenia przez RPi wewnętrznych rezystorów pull-up nie musimy dodawać dodatkowego rezystora. Oddalenie magnesów kontaktrona na więcej niż 2,5 cm powoduje powstanie stanu niskiego. Połączenie styków czyli np. zamknięcie drzwi powoduje znowu powstanie stanu wysokiego.

W poniższym skrypcie ustawiono pin 23 do którego podłączony jest drugi przewód kontaktronu w tryb Pull-Up (rezystor podciągający).

#!/usr/bin/python
import time
import RPi.GPIO as gpio

gpio.setmode(gpio.BCM)
door_pin = 23
gpio.setup(door_pin, gpio.IN, pull_up_down=gpio.PUD_UP)  # activate input with Pull-Up                                               p

while True:
    if gpio.input(door_pin):
        print("DOOR OPEN")
    else:
        print("DOOR CLOSED")
    time.sleep(3)

#!/usr/bin/python

import time

import RPi.GPIO as gpio

gpio.setmode(gpio.BCM)

door_pin = 23

gpio.setup(door_pin, gpio.IN, pull_up_down=gpio.PUD_UP) # activate input with Pull-Up p

while True:

if gpio.input(door_pin):

print("DOOR OPEN")

else:

print("DOOR CLOSED")

time.sleep(3)

możemy do skryptu dołożyć funkcjonalność powiadamiania emailem np. http://malinowo.secu.com.pl/raspberry-pi-hc-sr501-skrypt-w-pythonie-do-wysylania-powiadomien-emailem/
możemy również uczynić ze skryptu demona i dodatkowo zapisywać zdarzenia o otwarciu drzwi/okien do bazy MySQL http://malinowo.secu.com.pl/raspberry-pi-czujnik-opadow-deszczu-yl-83-skrypt-w-python-demon-mysql/

Podłączenie kontaktronu do układu MCP23017

układ MCP23017 ma wewnętrzne rezystory Pull-Up.Nie posiada rezystorów Pull-Down. W przypadku podłączenia do szyny I2C zaleca się jednak używania zewnętrznych rezystorów Pull-Up.
należy pamiętać, że mniejsze rezystory szybciej działają jako Pull-Up ale istnieje niebezpieczeństwo uszkodzenia pinu lub całego układu MCP23017 . Dla napięcia 5V odpowiedni będzie w tym przypadku rezystor 10k ohm dla 3,3V 4,7k Ohm (przy długości kabli +/- 20 cm). Rezystor podciągający używamy aby jednoznacznie określić stan na danym pinie: wysoki/niski.
krótszy kabel (-) do GND płytki
dłuższy kabel (+) poprzez rezystor 4,7k Ohm do pinu
dioda LED czerwona (+) poprzez rezystor (tutaj 75 Ohm) do GPA3 (pin 68) MCP23017
dioda LED czerwona (-) do GND płytki
kontaktron krótszy przewód do GND
kontaktron dłuższy przewód poprzez rezystor 4,7k Ohm do GPA1 (pin 66) MCP23017

W poniższym skrypcie stan niski czyli otwarcie drzwi powoduje zapalenie diody podłączonej również do układu MCP23017.

#!/usr/bin/python

import wiringpi2 as wiringpi
from time import sleep

led_pin = 68
door_pin = 66
i2c_addr = 0x20

wiringpi.wiringPiSetup()
wiringpi.mcp23017Setup(65,i2c_addr)

wiringpi.pinMode(led_pin,1) #set as output
wiringpi.pinMode(door_pin,0) #set as input

try:

  while True:
    door_status = wiringpi.digitalRead(door_pin)

    if door_status:
      print "Drzwi otworzone"
      wiringpi.digitalWrite(led_pin,1)

    else:
      print "Drzwi zamkniete"
      wiringpi.digitalWrite(led_pin,0)
    sleep(1)

finally:  #clean up

   wiringpi.digitalWrite(68,0)
   wiringpi.pinMode(68,0)
   wiringpi.digitalWrite(66,0)
   wiringpi.pinMode(66,0)

#!/usr/bin/python

import wiringpi2 as wiringpi

from time import sleep

led_pin = 68

door_pin = 66

i2c_addr = 0x20

wiringpi.wiringPiSetup()

wiringpi.mcp23017Setup(65,i2c_addr)

wiringpi.pinMode(led_pin,1) #set as output

wiringpi.pinMode(door_pin,0) #set as input

try:

while True:

door_status = wiringpi.digitalRead(door_pin)

if door_status:

print "Drzwi otworzone"

wiringpi.digitalWrite(led_pin,1)

else:

print "Drzwi zamkniete"

wiringpi.digitalWrite(led_pin,0)

sleep(1)

finally: #clean up

wiringpi.digitalWrite(68,0)

wiringpi.pinMode(68,0)

wiringpi.digitalWrite(66,0)

wiringpi.pinMode(66,0)

Warto zobaczyć

https://learn.adafruit.com/adafruits-raspberry-pi-lesson-12-sensing-movement/hardware
http://rocode.com/sensors/
https://learn.sparkfun.com/tutorials/pull-up-resistors/what-is-a-pull-up-resistor

Kontaktron do kupienia w:

http://botland.com.pl/czujniki-magnetyczne/3104-czujnik-otwarcia-drzwiokien-kontaktron.html

Podobne wpisy:

Raspberry Pi ekspander MCP23017 czyli sposób na 128 dodatkowych GPIO
Z czasem zaczyna brakować wolnych GPIO w naszej malinie. Rozwiązaniem problemu są ..
Raspberry Pi Orange Pi Arduino Lista wykorzystywanych części elektronicznych
Poniżej znajduje się stale uaktualniana lista wykorzystywanych na stronie części elektronicznych wraz z opisem ..
Repozytorium skryptów Bash i Python
tu będą skrypty w najnowszych wersjach w jednym miejscu

1 komentarz do wpisu “Raspberry Pi kontaktron czujnik otwarcia okien i drzwi + układ MCP23017”

Grzegorz

20 stycznia 2016 o 21:25 | Odpowiedz

Witam. Temat stary, ale po zakupie raspa, ciekawy 🙂
Według powyższego kodu, urządzenie będzie wyświetlać informacje co 3s o stanie „odbiornika” na GPIO.
Jakie natomiast powinny być wydane komendy w kodzie, aby informacja dotyczyła tylko zmiany stany kontaktrona?
Przepraszam za składnię i merytoryczność pytania, ale programowanie jest u mnie póki co na douczaniu.
Docelowo próbuję wysyłać mail o otwarciu/zamknięciu drzwi lub okna. Po warunku if, wykonywana jest komenda z linku podanego w tutorialu, zamiast print.
Natomiast sama składnia wykonywania polecenia się do tego nie nadaje (bez urazy 🙂 ), ze względu na możliwy SPAM na skrzynce.
Sama informacja powinna być przekazywana po zmianie stanu, a nie po odczycie czasowym.

Z wyrazami szacunku