Some work
This commit is contained in:
12
README.md
12
README.md
@@ -1,3 +1,15 @@
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# Solarmotor
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# Solarmotor
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Mobilizing mirror cluster.
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Mobilizing mirror cluster.
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## Information
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Use adafruit servokit to manage the servos through the external board.
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Enable the I2C module for the rasberry pi.
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Install the package and initialize with
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```python
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from adafruit_servokit import ServoKit
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kit = ServoKit(channels=16)
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kit.servo[0].angle = 180
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```
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61
clock.py
Normal file
61
clock.py
Normal file
@@ -0,0 +1,61 @@
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import pigpio
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import RPi.GPIO as GPIO
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import time
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import os
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from motor import Motor # Models the motor
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# Constants
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SERVO1_PIN = 18
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SERVO2_PIN = 19
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BUTTON1_FWD = 5
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BUTTON1_BWD = 6
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BUTTON2_FWD = 17
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BUTTON2_BWD = 27
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SHUTDOWN_BTN = 26
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STEP = 2
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LOOP_DELAY = 0.3 # In seconds
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# Local pi
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pi = pigpio.pi()
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if not pi:
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os.exit()
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# Setup the controls
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GPIO.setmode(GPIO.BCM)
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for btn in [BUTTON1_FWD, BUTTON1_BWD, BUTTON2_FWD, BUTTON2_BWD, SHUTDOWN_BTN]:
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GPIO.setup(btn, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
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# Setup motors
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m1 = Motor(pi, SERVO1_PIN)
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m2 = Motor(pi, SERVO2_PIN)
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# Main
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try:
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while True:
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# Inputs shutdown
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if GPIO.input(SHUTDOWN_BTN) == GPIO.HIGH:
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os.system("sudo shutdown now")
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# Motors
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if GPIO.input(BUTTON1_FWD):
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m1.inc(STEP)
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elif GPIO.input(BUTTON1_BWD):
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m1.inc(-STEP)
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if GPIO.input(BUTTON2_FWD):
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m2.inc(STEP)
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||||||
|
elif GPIO.input(BUTTON2_BWD):
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||||||
|
m2.inc(-STEP)
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||||||
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time.sleep(LOOP_DELAY)
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except KeyboardInterrupt:
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pass
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finally:
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del m1
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del m2
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pi.stop()
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GPIO.cleanup()
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125
motor.py
125
motor.py
@@ -1,100 +1,49 @@
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import pigpio
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"""Helpers for building moving mirrors."""
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import RPi.GPIO as GPIO
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import time
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import os
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# Solar module for simulation of world
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class Motor:
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import solar
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"""Model a type of servo motor."""
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# Constants
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# Default vaules for every motor
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SERVO1_PIN = 18
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MAX_PULSE = 2500
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SERVO2_PIN = 19
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MIN_PULSE = 500
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COVERAGE = 180 # Total degree of freedom in degrees
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AREA = MAX_PULSE - MIN_PULSE
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OFFSET = 2 # In degrees a constant to be added
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SCALE = 1 # Scaling
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BUTTON1_FWD = 5
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# Used for ids
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BUTTON1_BWD = 6
|
count = 0
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BUTTON2_FWD = 17
|
|
||||||
BUTTON2_BWD = 27
|
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||||||
SHUTDOWN_BTN = 26
|
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||||||
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||||||
MIN_PULSE = 500 # In ms
|
def __init__(self, pi, pin, angle=0):
|
||||||
MAX_PULSE = 2500
|
self.id = Motor.count; Motor.count += 1
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||||||
INIT_PULSE = 1000
|
self.pi = pi # Local pi instance
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STEP = 10
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LOOP_DELAY = 0.01 # In seconds
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# Setup
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self.pin = pin
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||||||
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
|
self.angle = angle
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||||||
for btn in [BUTTON1_FWD, BUTTON1_BWD, BUTTON2_FWD, BUTTON2_BWD, SHUTDOWN_BTN]:
|
self.offset = Motor.OFFSET # Fine grained controls over every motor
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||||||
GPIO.setup(btn, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
|
self.scale = Motor.SCALE
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||||||
pi = pigpio.pi()
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# Initialization
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if not pi.connected:
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self.set()
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||||||
print("Cannot connect to pigpio daemon!")
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exit()
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pulse1 = INIT_PULSE
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def angle_to_pulse(self, angle):
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pulse2 = INIT_PULSE
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return min(max(Motor.MIN_PULSE, (Motor.MIN_PULSE + Motor.AREA * angle/Motor.COVERAGE + self.offset) * self.scale), Motor.MAX_PULSE)
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||||||
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO1_PIN, pulse1)
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||||||
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO2_PIN, pulse2)
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# Helpers
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# Update the motor position on hardware
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def move_servo(current, target, step=STEP):
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def set(self):
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if current < target:
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self.pi.set_servo_pulsewidth(self.pin, self.angle_to_pulse(self.angle))
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||||||
current = min(current + step, target)
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||||||
elif current > target:
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current = max(current - step, target)
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return current
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# Testing embedding the mirrors in the world
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def set_angle(self, angle):
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world = solar.World(tilt_deg=15) # The world is tilted 15 degrees around y-axis
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self.angle = angle
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self.set()
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||||||
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||||||
source = solar.Source(world, pos=(100, 100, 100))
|
def __str__(self):
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target = solar.Target(world, pos=(50, 50, 0))
|
return f"Motor {self.id} is set at {self.angle} degrees."
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||||||
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# Create mirrors in a 9x9 grid
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def __del__(self):
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for x in range(3):
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self.pi.set_servo_pulsewidth(self.pin, 0)
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for y in range(3):
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mirror = solar.Mirror(world, cluster_x=x, cluster_y=y)
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||||||
world.add_mirror(mirror)
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||||||
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||||||
world.update_mirrors_from_source_target(source, target)
|
def inc(self, inc):
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self.angle += inc
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||||||
for i, mirror in enumerate(world.mirrors):
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self.angle = min(max(self.angle, 0), Motor.COVERAGE) # Clip
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||||||
pitch, yaw = mirror.get_angles()
|
self.set()
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||||||
print(f"Mirror {i} ({mirror.cluster_x}, {mirror.cluster_y}) angles -> pitch: {pitch:.2f}°, yaw: {yaw:.2f}°")
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# Main
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try:
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while True:
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# Shutdown
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if GPIO.input(SHUTDOWN_BTN) == GPIO.HIGH:
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os.system("sudo shutdown now")
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# Motor 1
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target1 = pulse1
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||||||
if GPIO.input(BUTTON1_FWD):
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||||||
target1 = min(MAX_PULSE, pulse1 + STEP)
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|
||||||
elif GPIO.input(BUTTON1_BWD):
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|
||||||
target1 = max(MIN_PULSE, pulse1 - STEP)
|
|
||||||
pulse1 = move_servo(pulse1, target1)
|
|
||||||
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO1_PIN, pulse1)
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||||||
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||||||
# Motor 2
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||||||
target2 = pulse2
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|
||||||
if GPIO.input(BUTTON2_FWD):
|
|
||||||
target2 = min(MAX_PULSE, pulse2 + STEP)
|
|
||||||
elif GPIO.input(BUTTON2_BWD):
|
|
||||||
target2 = max(MIN_PULSE, pulse2 - STEP)
|
|
||||||
pulse2 = move_servo(pulse2, target2)
|
|
||||||
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO2_PIN, pulse2)
|
|
||||||
|
|
||||||
time.sleep(LOOP_DELAY)
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||||||
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||||||
except KeyboardInterrupt:
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||||||
pass
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||||||
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|
||||||
finally:
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||||||
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO1_PIN, 0)
|
|
||||||
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO2_PIN, 0)
|
|
||||||
pi.stop()
|
|
||||||
GPIO.cleanup()
|
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||||||
|
|||||||
23
print.py
23
print.py
@@ -1,23 +0,0 @@
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import RPi.GPIO as GPIO
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import time
|
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||||||
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||||||
# Setup
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GPIO.setmode(GPIO.BCM)
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PIN = 26
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GPIO.setup(PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
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print(f"Monitoring GPIO{PIN}. Press Ctrl+C to exit.")
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try:
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while True:
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if GPIO.input(PIN):
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print(f"GPIO{PIN} is HIGH")
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else:
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print(f"GPIO{PIN} is LOW")
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time.sleep(0.5)
|
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||||||
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||||||
except KeyboardInterrupt:
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||||||
print("Exiting...")
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||||||
|
|
||||||
finally:
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||||||
GPIO.cleanup()
|
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||||||
107
simulation.py
Normal file
107
simulation.py
Normal file
@@ -0,0 +1,107 @@
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import pigpio
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|
import RPi.GPIO as GPIO
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|
import time
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# Solar module for simulation of world
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import solar # Modeling of the world
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from motor import Motor # Small helper functions and constants
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# Constants
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SERVO1_PIN = 18
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SERVO2_PIN = 19
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INIT_PULSE = 0
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STEP = 10
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|
LOOP_DELAY = 0.01 # In seconds
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|
pi = pigpio.pi()
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if not pi.connected:
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|
print("Cannot connect to pigpio daemon!")
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|
exit()
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|
angle1 = init_motor(SERVO1_PIN)
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angle2 = init_motor(SERVO2_PIN)
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# Testing embedding the mirrors in the world
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world = solar.World(tilt_deg=15) # The world is tilted 15 degrees around y-axis
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HEIGHT = 30
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|
source = solar.Source(world, pos=(0, 0, 30))
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||||||
|
target = solar.Target(world, pos=(20, 0, 30))
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||||||
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||||||
|
# Create mirrors in a 9x9 grid
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for x in range(3):
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||||||
|
for y in range(3):
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|
mirror = solar.Mirror(world, cluster_x=x, cluster_y=y)
|
||||||
|
world.add_mirror(mirror)
|
||||||
|
|
||||||
|
world.update_mirrors_from_source_target(source, target)
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, mirror in enumerate(world.mirrors):
|
||||||
|
pitch, yaw = mirror.get_angles()
|
||||||
|
print(f"Mirror {i} ({mirror.cluster_x}, {mirror.cluster_y}) angles -> pitch: {pitch:.2f}°, yaw: {yaw:.2f}°")
|
||||||
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|
def sm1(a): # Set motor 1
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pi.set_servo_pulsewidth(SERVO1_PIN, angle_to_pulse(a))
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time.sleep(2)
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||||||
|
angle = 150
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||||||
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time.sleep(10)
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||||||
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|
||||||
|
sm1(150)
|
||||||
|
sm1(90)
|
||||||
|
sm1(0)
|
||||||
|
sm1(180)
|
||||||
|
sm1(30)
|
||||||
|
sm1(120)
|
||||||
|
sm1(60)
|
||||||
|
sm1(30)
|
||||||
|
sm1(180)
|
||||||
|
sm1(120)
|
||||||
|
sm1(30)
|
||||||
|
sm1(150)
|
||||||
|
sm1(3)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# Main
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||||||
|
try:
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
# Shutdown
|
||||||
|
if GPIO.input(SHUTDOWN_BTN) == GPIO.HIGH:
|
||||||
|
os.system("sudo shutdown now")
|
||||||
|
|
||||||
|
pulse1 = angle_to_pulse(angle)
|
||||||
|
time.sleep(3)
|
||||||
|
angle += 10
|
||||||
|
|
||||||
|
# Motor 1
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||||||
|
target1 = pulse1
|
||||||
|
if GPIO.input(BUTTON1_FWD):
|
||||||
|
target1 = min(MAX_PULSE, pulse1 + STEP)
|
||||||
|
elif GPIO.input(BUTTON1_BWD):
|
||||||
|
target1 = max(MIN_PULSE, pulse1 - STEP)
|
||||||
|
pulse1 = move_servo(pulse1, target1)
|
||||||
|
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO1_PIN, pulse1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Motor 2
|
||||||
|
target2 = pulse2
|
||||||
|
if GPIO.input(BUTTON2_FWD):
|
||||||
|
target2 = min(MAX_PULSE, pulse2 + STEP)
|
||||||
|
elif GPIO.input(BUTTON2_BWD):
|
||||||
|
target2 = max(MIN_PULSE, pulse2 - STEP)
|
||||||
|
pulse2 = move_servo(pulse2, target2)
|
||||||
|
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO2_PIN, pulse2)
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(LOOP_DELAY)
|
||||||
|
|
||||||
|
except KeyboardInterrupt:
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO1_PIN, 0)
|
||||||
|
pi.set_servo_pulsewidth(SERVO2_PIN, 0)
|
||||||
|
pi.stop()
|
||||||
|
GPIO.cleanup()
|
||||||
22
solar.py
22
solar.py
@@ -25,17 +25,17 @@ class Source(MovingEntity):
|
|||||||
self.pos = pos
|
self.pos = pos
|
||||||
|
|
||||||
class Mirror:
|
class Mirror:
|
||||||
def __init__(self, world, cluster_x=0, cluster_y=0):
|
def __init__(self, world, pitch_pin, yaw_pin, cluster_x=0, cluster_y=0):
|
||||||
self.world = world
|
self.world = world
|
||||||
self.cluster_x = cluster_x
|
self.cluster_x = cluster_x
|
||||||
self.cluster_y = cluster_y
|
self.cluster_y = cluster_y
|
||||||
self.angle_x = 0.0
|
|
||||||
self.angle_y = 0.0
|
# Store the motors
|
||||||
|
self.yaw = motor.Motor(self.world.pi, yaw_pin)
|
||||||
|
self.pitch = motor.Motor(self.world.pi, pitch_pin)
|
||||||
|
|
||||||
# Position in un-tilted coordinate system
|
# Position in un-tilted coordinate system
|
||||||
self.pos = (cluster_x * self.world.grid_size,
|
self.pos = (cluster_x * self.world.grid_size, cluster_y * self.world.grid_size, 0.0)
|
||||||
cluster_y * self.world.grid_size,
|
|
||||||
0.0)
|
|
||||||
|
|
||||||
def get_pos_rotated(self):
|
def get_pos_rotated(self):
|
||||||
return self.world.rotate_point_y(self.pos)
|
return self.world.rotate_point_y(self.pos)
|
||||||
@@ -74,14 +74,16 @@ class Mirror:
|
|||||||
mirror_normal = normalize(mirror_normal)
|
mirror_normal = normalize(mirror_normal)
|
||||||
|
|
||||||
# Update the angles based on the normals in rotated positions
|
# Update the angles based on the normals in rotated positions
|
||||||
self.angle_y = math.degrees(math.atan2(mirror_normal[0], mirror_normal[2]))
|
self.yaw.set_angle(math.degrees(math.atan2(mirror_normal[0], mirror_normal[2])))
|
||||||
self.angle_x = math.degrees(math.atan2(mirror_normal[1], mirror_normal[2]))
|
self.pitch.set_angle(math.degrees(math.atan2(mirror_normal[1], mirror_normal[2])))
|
||||||
|
|
||||||
def get_angles(self):
|
def get_angles(self):
|
||||||
return self.angle_x, self.angle_y
|
return self.yaw.angle, self.pitch.angle
|
||||||
|
|
||||||
class World:
|
class World:
|
||||||
def __init__(self, tilt_deg=0.0):
|
def __init__(self, pi, tilt_deg=0.0):
|
||||||
|
self.pi = pi
|
||||||
|
|
||||||
self.grid_size = 10 # In cm
|
self.grid_size = 10 # In cm
|
||||||
self.tilt_deg = tilt_deg # Tilt of the grid system around y-axis
|
self.tilt_deg = tilt_deg # Tilt of the grid system around y-axis
|
||||||
self.mirrors = []
|
self.mirrors = []
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
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