Sensor de estacionamento com Raspberry Pi Pico (HC-SR04 + 3 LEDs + buzzer)

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3#   Sensor de estacionamento com Raspberry Pi Pico (HC-SR04 + 3 LEDs + buzzer)
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5# Sensor de estacionamento para carro. O HC-SR04 mede a distância até um
6# obstáculo; conforme ele se aproxima, os LEDs verde, amarelo e vermelho
7# acendem em sequência e os bipes aceleram. Muito perto, o tom fica
8# contínuo e o LED vermelho pisca.
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10# Pinos:
11#   GP27 -> HC-SR04 TRIG
12#   GP26 -> HC-SR04 ECHO (divisor de 1k + 2k no hardware real)
13#   VBUS -> HC-SR04 VCC (5V), GND.6 -> HC-SR04 GND
14#   GP4  -> 220 ohm -> LED vermelho (catodo no GND)
15#   GP8  -> 220 ohm -> LED amarelo (catodo no GND)
16#   GP12 -> 220 ohm -> LED verde (catodo no GND)
17#   GP17 -> Buzzer (+), outra perna em GND
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19from machine import Pin, PWM, time_pulse_us
20import time
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22# ============ CONFIGURAÇÕES ============
23GREEN_CM = 100         # Verde aceso, os bipes começam
24YELLOW_CM = 50         # O amarelo entra
25RED_CM = 25            # O vermelho entra
26STOP_CM = 10           # Tom contínuo + vermelho piscando
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28BEEP_MS = 60           # Duração de um bipe
29SLOW_GAP_MS = 700      # Pausa entre bipes em GREEN_CM
30FAST_GAP_MS = 50       # Pausa entre bipes perto de STOP_CM
31VOLUME = 32768         # Duty do PWM, 32768 = 50%
32FLASH_MS = 120         # Período da piscada vermelha na zona STOP
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34MEASURE_MS = 60        # Intervalo de medição, mín. 60 ms
35PRINT_MS = 250         # Intervalo de impressão na Serial
36ECHO_TIMEOUT_US = 12000  # além de ~2 m = sem obstáculo
37SOUND_CM_PER_US = 0.0343  # Velocidade do som (20 C)
38LOOP_MS = 5            # Passo do loop principal
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40# Zonas de perto para longe: (nome, limite superior em cm, (verde, amarelo, vermelho), tom em Hz)
41ZONES = (
42    ("DUR / STOP", STOP_CM, (1, 1, 1), 1900),
43    ("KIRMIZI / RED", RED_CM, (1, 1, 1), 1900),
44    ("SARI / YELLOW", YELLOW_CM, (1, 1, 0), 1500),
45    ("YESIL / GREEN", GREEN_CM, (1, 0, 0), 1200),
46)
47CLEAR = len(ZONES)     # Zona sem obstáculo
48STOP = 0               # Índice da zona STOP
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50# ============ HARDWARE ============
51trig = Pin(27, Pin.OUT, value=0)
52echo = Pin(26, Pin.IN)
53led_green = Pin(12, Pin.OUT, value=0)
54led_yellow = Pin(8, Pin.OUT, value=0)
55led_red = Pin(4, Pin.OUT, value=0)
56buzzer = PWM(Pin(17))
57buzzer.duty_u16(0)
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60# ============ MEDIÇÃO ============
61def measure_cm():
62    # Envia um pulso de 10 us no TRIG e cronometra quanto tempo o ECHO fica em HIGH
63    trig.value(0)
64    time.sleep_us(2)
65    trig.value(1)
66    time.sleep_us(10)
67    trig.value(0)
68    pulse = time_pulse_us(echo, 1, ECHO_TIMEOUT_US)
69    if pulse < 0:
70        return None    # Sem eco ou longe demais
71    # O som vai e volta: metade
72    return pulse * SOUND_CM_PER_US / 2
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75def median3(values):
76    # Mediana das últimas 3 leituras: uma leitura ruim não faz os LEDs piscarem
77    a, b, c = values
78    return max(min(a, b), min(max(a, b), c))
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81def zone_of(dist):
82    if dist is None:
83        return CLEAR
84    for i, zone in enumerate(ZONES):
85        if dist <= zone[1]:
86            return i
87    return CLEAR
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90def beep_gap_ms(dist):
91    # Entre STOP_CM e GREEN_CM, a pausa entre bipes cresce linearmente de FAST até SLOW
92    ratio = (dist - STOP_CM) / (GREEN_CM - STOP_CM)
93    ratio = min(1.0, max(0.0, ratio))
94    return int(FAST_GAP_MS + ratio * (SLOW_GAP_MS - FAST_GAP_MS))
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97# ============ SOM ============
98tone_on = False
99tone_hz = 0
100
101
102def tone(hz):
103    # Não mexe no PWM se o tom já estiver ligado
104    global tone_on, tone_hz
105    if tone_on and tone_hz == hz:
106        return
107    buzzer.freq(hz)
108    buzzer.duty_u16(VOLUME)
109    tone_on = True
110    tone_hz = hz
111
112
113def silence():
114    global tone_on
115    if tone_on:
116        buzzer.duty_u16(0)
117        tone_on = False
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120def set_leds(green, yellow, red):
121    led_green.value(green)
122    led_yellow.value(yellow)
123    led_red.value(red)
124
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126def self_test():
127    # Teste curto dos LEDs e do buzzer ao ligar: verde -> amarelo -> vermelho
128    for leds, hz in (((1, 0, 0), 1200), ((1, 1, 0), 1500), ((1, 1, 1), 1900)):
129        set_leds(*leds)
130        tone(hz)
131        time.sleep_ms(90)
132        silence()
133        time.sleep_ms(160)
134    set_leds(0, 0, 0)
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137# ============ LOOP PRINCIPAL ============
138print("== BlueGrays · bluegrays.com ==")
139print("Pico Park Sensoru / Parking Sensor")
140print("Yesil <= %d cm, sari <= %d cm, kirmizi <= %d cm, surekli ses <= %d cm"
141      % (GREEN_CM, YELLOW_CM, RED_CM, STOP_CM))
142print("Green <= %d cm, yellow <= %d cm, red <= %d cm, continuous tone <= %d cm"
143      % (GREEN_CM, YELLOW_CM, RED_CM, STOP_CM))
144self_test()
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146FAR = 999.0                       # Valor de referência para sem obstáculo
147history = [FAR, FAR, FAR]         # Últimas 3 leituras
148distance = None                   # Distância filtrada (cm)
149zone = CLEAR
150last_zone = -1
151now = time.ticks_ms()
152next_measure = now
153next_print = now
154last_beep = time.ticks_add(now, -10000)   # O primeiro bipe toca na hora
155beep_end = now
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157while True:
158    now = time.ticks_ms()
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160    # 1) Medição: a cada MEASURE_MS, com filtro de mediana
161    if time.ticks_diff(now, next_measure) >= 0:
162        next_measure = time.ticks_add(now, MEASURE_MS)
163        reading = measure_cm()
164        history = history[1:] + [reading if reading is not None else FAR]
165        filtered = median3(history)
166        distance = None if filtered >= FAR else filtered
167        zone = zone_of(distance)
168        if zone != last_zone:
169            name = "ENGEL YOK / CLEAR" if zone == CLEAR else ZONES[zone][0]
170            print("Bolge / Zone ->", name)
171            last_zone = zone
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173    # 2) LEDs: gráfico de barras, o vermelho pisca na zona STOP
174    if zone == CLEAR:
175        set_leds(0, 0, 0)
176    elif zone == STOP:
177        flash_on = (now // FLASH_MS) % 2 == 0
178        set_leds(1, 1, 1 if flash_on else 0)
179    else:
180        set_leds(*ZONES[zone][2])
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182    # 3) Som: timer de bipes sem bloqueio
183    if zone == CLEAR:
184        silence()
185    elif zone == STOP:
186        tone(ZONES[STOP][3])          # Muito perto: tom contínuo
187    else:
188        if tone_on and time.ticks_diff(now, beep_end) >= 0:
189            silence()
190        # A pausa é recalculada a cada passada: o próximo bipe acelera assim que você chega mais
191        # perto
192        period = BEEP_MS + beep_gap_ms(distance)
193        if not tone_on and time.ticks_diff(now, last_beep) >= period:
194            tone(ZONES[zone][3])
195            last_beep = now
196            beep_end = time.ticks_add(now, BEEP_MS)
197
198    # 4) Monitor Serial: distância em cm
199    if time.ticks_diff(now, next_print) >= 0:
200        next_print = time.ticks_add(now, PRINT_MS)
201        if distance is None:
202            print("Mesafe / Distance: --- (engel yok / no obstacle)")
203        else:
204            print("Mesafe / Distance: %5.1f cm" % distance)
205
206    time.sleep_ms(LOOP_MS)
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