Commutateur d' antenne
Commutation d'antenne via raspberry - py
Ce commutateur va permettre via internet de modifier l' antenne reliée au TX de la station EM.
Ce travail a été confié à un apprenant de 4ème année (M Loris Gilliand) .
Fabrication
Interface Homme - Machine
Pour commuter le TX sur une autre antenne, il suffit de taper la lettre (canal désiré) au clavier.
L'image se modifie selon votre choix pour valider sa commutation.
Vous pouvez via la "souris" obtenir le même résultat !
Première fenêtre | |
Le premier programme que j’ai écrit, commu01.py, est un programme |  |
Utilisation de la fenêtre | |
| La première modification que j’ai faite dans mon programme est la modification du canal sélectionner sur l’image. J’ai donc choisi, qu’à l’aide du clavier, l’utilisateur pourra faire bouger la sortie. Pour le faire, il pourra utiliser les touches a, b, c et d du clavier. La fenêtre en elle-même n’a pas changé. Pour faire bouger le commutateur, j’utilise Pygame pour dessiner des lignes. Il demande un point de départ, un point d’arrivée et une épaisseur. J’ai donc noté les coordonnées des points A, B, C et D lors de la création de l’image et j’ai finalement utilisé ces coordonnées dans le programme. Une fois une touche pressée, je supprime l’ancienne ligne en affichant l’image pardessus et je redessine la nouvelle ligne aux nouvelles coordonnées. Le code du programme (commu02.py) est annexé à la fin du document. |  |
Zone d’aide | |
| Comme le changement de canal fonctionne, j’ai décidé d’ajouter une zone d’aide. Cette zone contiendra les différentes commandes que l’utilisateur peut utilisé. J’ai placé cette zone sur la droite de l’image ce qui m’a fait redéfinir l’emplacement de l’image dans la zone centrale et la position des lignes à afficher. Le code du programme (commu03.py) est annexé à la fin du document. |  |
Boutons d’indication | |
| L’étape suivante dans l’amélioration de mon programme est d’afficher sur des « boutons » l’état de chaque sorties. Ces « boutons » sont représentés par des carrés noirs. Une sortie active a un vu vert dans son carré alors qu’une sortie inactive a une croix rouge.J’appel ces indicateurs « boutons » car, prochainement, l’utilisateur pourra utiliser la souris pour activer une sortie. Pour le moment, les commandes se font encore au clavier. Le code du programme (commu04.py) est annexé à la fin du document. Après avoir utiliser les boutons comme indicateurs, j’ai décidé de rendre possible le changement d’état à la souris. Maintenant, il est donc possible de cliquer sur une case pour l’activer. Le code du programme (commu05.py) est annexé à la fin du document. |  |
Finalisation 
La finalisation du projet c’est fait par la création d’une classe pour les boutons de commande. Cette classe crée une case vide avec
les attributs image, pos, port, etat et rect. L’attribut pos représente les coordonnées du coin supérieur gauche de la case.
L’attribut port représente le n° du GPIO qui sera attribué à cette case. Les numéros des GPIO sont stockés dans le tableau appelé canal.
Il faut donc créer la case avec l’argument canal[...] pour le port. Le tableau contient 8 infos donc il est possible de créer jusqu'à 8 cases.
Vous trouverez ci-dessous l’organisation du tableau.
Par exemple, en créant une case à l’aide de la classe avec l’argument canal[0] pour le port, le GPIO 4 (pin 7) sera assigné à l’objet.
La classe dispose d’une seule méthode. Cette méthode est utilisée pour changer l’état du port. En changeant l’état, la méthode se
charge aussi d’afficher une indication dans la case. Cette image d’indication est à envoyer en argument. Pour mon cas, j’utilise un
vu vert pour une sortie active et une croix rouge pour une sortie inactive.Ce programme, commu06.py, est annexé en fin de document.
Interface LCD
On a ajouté un LCD fournit par HB9FOX qui permet de commuter directement sur le module la bonne Antenne.
IMPORTANT !! Pour ce faire le raspberry - py doit fonctionné et le programme lancé !
Voici le détail :
L’antenne activée est affichée sur la première ligne de l’écran. Lorsque l’on souhaite changer d’antenne, il faut appuyer sur
un des 4 boutons. Après avoir pressé le bouton, l’antenne qu’il active sera affichée sur la deuxième ligne. Il ne
reste plus qu’à valider le changement en appuyant sur le bouton « Sélection ».Comme vous pouvez le voir sur l’image du titre,
l’antenne 1 est activée et l’antenne 4 présélectionnée. Si l’utilisateur presse le bouton de sélection, l’antenne 4 sera activée
Câblage du module
Le raspberry - py travaille avec 8 GPIO qui pour des raisons de protection transite via des opto - coupleurs.
Une carte dédiée à cette protection a été développée.
Le rasbberry - py est directement relié aux entrée de ces optos et la photo montre comment relié les sorties
des optos à la carte relais. Une carte relais possède 4 relais de commutation. C'est pourquoi le module
possède 2 cartes relais.
Depuis les sorties relais on installe le câble de la boite de commutation.
Les fils rouge sont l'arrivée du 12 Vdc depuis l'autre côté de la carte relais.
Ne pas oublier de les relier au 12Vdc !
Câble
Programmation Python
Voici le code source, vous pouvez le copier directement dans un IDLE Python 2.7.
Si vous ne l'avez pas, vous pouvez le télécharger sur le site Python https://www.python.org/downloads/.
Pour linux c'est plus simple il suffit d' ouvrir l'IDLE 2.7 déjà présent
sur votre carte raspberry - py.
Important !! je suis parti du principe que le port I2C est fonctionnel sur votre raspberry - py.
Si ce n'est pas le cas, seul la distribution sans le LCD fonctionnera !
Source :
# auteur : Gilliand Loris
# date : 02.06.14
# version 0.8
#
# amelioration depuis 0.7 : integre un lcd qui peut commander les changements
# importation bibilotheques
import pygame, sys, time
from pygame.locals import *
import RPi.GPIO as GPIO
from Adafruit_CharLCDPlate import *
# initialisation fenetre et gpio
pygame.init()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# fonction qui change LA sortie active
def change_sortie(ligne):
BP1.etat = 0
BP2.etat = 0
BP3.etat = 0
BP4.etat = 0
BP1.affiche_etat(inactif)
BP2.affiche_etat(inactif)
BP3.affiche_etat(inactif)
BP4.affiche_etat(inactif)
time.sleep(0.25)
if ligne == 'a':
BP1.etat = 1
BP1.affiche_etat(actif)
elif ligne == 'b':
BP2.etat = 1
BP2.affiche_etat(actif)
elif ligne == 'c':
BP3.etat = 1
BP3.affiche_etat(actif)
elif ligne == 'd':
BP4.etat = 1
BP4.affiche_etat(actif)
# classe de creation de cases
class Cases:
def init(self,image,pos,port,init):
self.image = pygame.image.load(image).convert()
self.pos = pos
self.port = port
self.etat = init
self.rect = self.image.get_rect().move(self.pos)
GPIO.setup(self.port,GPIO.OUT)
GPIO.output(self.port,GPIO.LOW)
def affiche_etat(self,indicateur):
indicateur = pygame.image.load(indicateur).convert()
indi_rect = indicateur.get_rect()
indi_rect.centerx = self.rect.centerx - self.pos[0]
indi_rect.centery = self.rect.centery - self.pos[1]
if self.etat == 0:
GPIO.output(self.port,GPIO.LOW)
elif self.etat == 1:
GPIO.output(self.port,GPIO.HIGH)
self.image.blit(indicateur,indi_rect)
# initialisation de la fenetre
screen = pygame.display.set_mode((600,600))
clock = pygame.time.Clock()
# initialisation des couleurs
rouge = (255,0,0)
noir = (0,0,0)
blanc = (255,255,255)
vert = (0,255,0)
bleu = (0,0,255)
# initialisation des variables
startline = (183,149)
endline = (293,75)
flag_canal = 0
canal = [4,17,18,22,23,24,25,27]
# definitions des zones
zone1 = pygame.Surface((600,150))
zone1.fill(bleu)
zone2 = pygame.Surface((400,300))
zone2.fill(bleu)
zone3 = pygame.Surface((600,150))
zone3.fill(bleu)
zone4 = pygame.Surface((200,300))
zone4.fill(bleu)
# definitions des objets a afficher dans les zones
# zone 1
font = pygame.font.Font(None,60)
titre1 = font.render("HB9EM",1,noir)
titre2 = font.render("Commutateur d'antennes",1,noir)
zone1.blit(titre1,(230,30))
zone1.blit(titre2,(50,70))
# zone 2
commu = pygame.image.load("commu_antenne.bmp").convert()
zone2.blit(commu,(50,50))
# zone 3
actif = "actif_commu.bmp"
inactif = "inactif_commu.bmp"
BP1 = Cases("bouton_commu.bmp",(125,50),canal[1],1)
BP2 = Cases("bouton_commu.bmp",(225,50),canal[2],0)
BP3 = Cases("bouton_commu.bmp",(325,50),canal[3],0)
BP4 = Cases("bouton_commu.bmp",(425,50),canal[4],0)
grp_cases = [BP1,BP2,BP3,BP4]
BP1.affiche_etat(actif)
BP2.affiche_etat(inactif)
BP3.affiche_etat(inactif)
BP4.affiche_etat(inactif)
zone3.blit(BP1.image,BP1.rect)
zone3.blit(BP2.image,BP2.rect)
zone3.blit(BP3.image,BP3.rect)
zone3.blit(BP4.image,BP4.rect)
font = pygame.font.Font(None,20)
canal_a = font.render("canal A",1,noir)
canal_b = font.render("canal B",1,noir)
canal_c = font.render("canal C",1,noir)
canal_d = font.render("canal D",1,noir)
zone3.blit(canal_a,(125,35))
zone3.blit(canal_b,(225,35))
zone3.blit(canal_c,(325,35))
zone3.blit(canal_d,(425,35))
# zone 4
commande = font.render("Commandes :",1,noir)
touche_a = font.render("Selection canal A : touche a",1,noir)
touche_b = font.render("Selection canal B : touche b",1,noir)
touche_c = font.render("Selection canal C : touche c",1,noir)
touche_d = font.render("Selection canal D : touche d",1,noir)
quitter = font.render("Quitter : touche q",1,noir)
zone4.blit(commande,(10,20))
zone4.blit(touche_a,(10,60))
zone4.blit(touche_b,(10,80))
zone4.blit(touche_c,(10,100))
zone4.blit(touche_d,(10,120))
zone4.blit(quitter,(10,200))
# affichage des zones
screen.blit(zone1,(0,0))
screen.blit(zone2,(0,150))
screen.blit(zone3,(0,450))
screen.blit(zone4,(400,150))
lcd = Adafruit_CharLCDPlate()
lcd.begin(16,2)
btn = ((lcd.SELECT, '', lcd.ON),
(lcd.LEFT , 'Antenne 1' , lcd.ON),
(lcd.UP , 'Antenne 2' , lcd.ON),
(lcd.DOWN , 'Antenne 4' , lcd.ON),
(lcd.RIGHT , 'Antenne 3' , lcd.ON))
prev = -1
temp = ''
active = 'Antenne 1'
act = ' active'
lcd.message((active + act))
while 1:
clock.tick(30)
for b in btn:
if lcd.buttonPressed(lcd.SELECT):
lcd.clear()
lcd.message((active + act))
time.sleep(0.25)
if temp != '':
active = temp
temp = ''
if active == 'Antenne 1':
change_sortie('a')
endline = (293,75)
if active == 'Antenne 2':
change_sortie('b')
endline = (293,125)
if active == 'Antenne 3':
change_sortie('c')
endline = (293,175)
if active == 'Antenne 4':
change_sortie('d')
endline = (293,225)
lcd.setCursor(0,0)
lcd.message((active + act))
lcd.setCursor(0,1)
lcd.message(' ')
if lcd.buttonPressed(lcd.RIGHT):
temp = 'Antenne 3'
lcd.setCursor(0,1)
lcd.message(temp)
if lcd.buttonPressed(lcd.DOWN):
temp = 'Antenne 4'
lcd.setCursor(0,1)
lcd.message(temp)
if lcd.buttonPressed(lcd.UP):
temp = 'Antenne 2'
lcd.setCursor(0,1)
lcd.message(temp)
if lcd.buttonPressed(lcd.LEFT):
temp = 'Antenne 1'
lcd.setCursor(0,1)
lcd.message(temp)
for event in pygame.event.get():
lcd.setCursor(0,0)
if event.type == pygame.QUIT:
GPIO.cleanup()
sys.exit()
if event.type == pygame.KEYDOWN:
if event.key == pygame.K_q:
GPIO.cleanup()
sys.exit()
if event.key == pygame.K_a:
active = 'Antenne 1'
lcd.message((active + act))
change_sortie('a')
endline = (293,75)
if event.key == pygame.K_b:
active = 'Antenne 2'
lcd.message((active + act))
change_sortie('b')
endline = (293,125)
if event.key == pygame.K_c:
active = 'Antenne 3'
lcd.message((active + act))
change_sortie('c')
endline = (293,175)
if event.key == pygame.K_d:
active = 'Antenne 4'
lcd.message((active + act))
change_sortie('d')
endline = (293,225)
souris = pygame.mouse.get_pos()
souris_rect = souris[0],souris[1,[5,5]]
souris_rect = pygame.Rect(souris_rect)
for i in grp_cases:
lcd.setCursor(0,0)
if souris_rect.colliderect(i.rect.move((0,450))):
if pygame.mouse.get_pressed() == (1,0,0):
if i.port == canal[1]:
active = 'Antenne 1'
lcd.message((active + act))
change_sortie('a')
endline = (293,75)
if i.port == canal[2]:
active = 'Antenne 2'
lcd.message((active + act))
change_sortie('b')
endline = (293,125)
if i.port == canal[3]:
active = 'Antenne 3'
lcd.message((active + act))
change_sortie('c')
endline = (293,175)
if i.port == canal[4]:
active = 'Antenne 4'
lcd.message((active + act))
change_sortie('d')
endline = (293,225)
zone3.blit(BP1.image,BP1.rect)
zone3.blit(BP2.image,BP2.rect)
zone3.blit(BP3.image,BP3.rect)
zone3.blit(BP4.image,BP4.rect)
screen.blit(zone3,(0,450))
zone2.blit(commu,(50,50))
pygame.draw.line(zone2,noir,startline,endline,2)
screen.blit(zone2,(0,150))
pygame.display.update()
Distributions 'source' sans et avec LCD