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Escuela: Instituto Tecnologico De León
Materia: Sistemas Programables
Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales
Maestra: Ing. Ma Veronica Tapia
Integrantes: 
            Aldana Perez Jose Samuel [20240446] 
            Cesar Antonio Guerrero Duran [19240367]
            Manrique Galvan Omar Manuel [19240851]

Práctica 3: Icono Tec Leon en OLED.

Objetivo: Desarrollar un programa en Micro Python que permita
          producir sonidos con zumbadores en la práctica del PIR
          y ultrasónico

Fecha De Entrega: 4/10/2023
"""

import machine
import ssd1306  # Biblioteca para la pantalla OLED
import utime
from hcsr04 import HCSR04  # Biblioteca para el sensor ultrasónico
from machine import Pin, PWM
import time
from time import sleep
import framebuf


# Configuración de pines
pir_pin = Pin(33, Pin.IN)  # El pin 14 es donde está conectado el sensor PIR
trig_pin = 18  # Pin del sensor ultrasónico TRIG
echo_pin = 19  # Pin del sensor ultrasónico ECHO

# Configuración de la pantalla OLED
i2c = machine.I2C(scl=machine.Pin(13), sda=machine.Pin(14))
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

# Configurar el sensor ultrasónico
sensor_ultrasonico = HCSR04(trigger_pin=trig_pin, echo_pin=echo_pin)

# Configura el pin GPIO al que está conectado el buzzer
pin_buzzer = machine.Pin(12, machine.Pin.OUT)

# Configura el pin del buzzer y el objeto PWM
buzzer_pin = Pin(32, Pin.OUT)  
buzzer_pwm = PWM(buzzer_pin)
buzzer_pwm.duty(0)

motion_detected = False

# Define las notas y las duraciones para la Marcha Imperial
melodia = [
    (392, 250), (392, 250), (392, 250), (311, 125), (466, 125),
    (392, 250), (311, 125), (466, 125), (392, 500), (587, 250),
    (587, 250), (587, 250), (622, 125), (466, 125), (369, 250),
    (311, 125), (466, 125), (392, 500), (784, 250), (392, 250),
    (392, 250), (784, 250), (739, 125), (698, 125), (659, 250),
    (622, 125), (659, 125), (698, 500), (784, 250), (392, 250),
    (392, 250), (784, 250), (739, 125), (698, 125), (659, 250),
    (622, 125), (659, 125), (698, 500), (392, 250), (988, 250),
    (784, 500), (392, 250), (392, 250), (784, 250), (739, 125), (698, 125),
    (659, 250), (622, 125), (659, 125), (698, 500), (392, 250),
    (784, 250), (392, 500)
]


#Matriz en la que se desarrolla el icono que se muestra en la interrupcion
ICONO = [
    [0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
    [0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
    [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
    [1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1],
    [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
    [1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1],
    [1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1],
    [0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0],
    [0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0],
]

#Matriz en la que se desarrolla el logotipo del Tec de León.
LOGO = [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0x25, 0xff, 0xdf, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0x97, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xd7, 0xf7, 0x9f, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0x8f, 0x5f, 0xfd, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xef, 0x17, 0xbb, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xef, 0xbb, 0xe7, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xf0, 0x03, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0x83, 0xf0, 0x7f, 0xf3, 0xfe, 0x7c, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7e, 0x3f, 0xff, 0x1f, 0xf3, 0xfe, 0x3c, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x78, 0xef, 0xff, 0xc7, 0xeb, 0x79, 0xbc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x73, 0xef, 0xf7, 0xf3, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x67, 0xff, 0xe7, 0xf9, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x4f, 0xff, 0xff, 0xfc, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xf2, 0x7f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xe5, 0x3f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xf1, 0xfd, 0x3f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0x80, 0xff, 0x1f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0xf7, 0xfa, 0x00, 0xff, 0x8f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0xff, 0xf8, 0x00, 0xff, 0x8f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x01, 0xff, 0xf0, 0x00, 0xf7, 0xef, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x01, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x7f, 0xe7, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x1f, 0x37, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x1f, 0xf7, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xfb, 0x00, 0x00, 0x1f, 0xf3, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xff, 0xc0, 0x00, 0x1f, 0xf1, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xff, 0x80, 0x00, 0x1f, 0xf0, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xff, 0x00, 0x00, 0x0f, 0xf0, 0x7f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xff, 0x00, 0x00, 0x1f, 0xf0, 0x7f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xff, 0x00, 0x00, 0x1f, 0xf0, 0x3f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x03, 0xff, 0x00, 0x00, 0x1f, 0xf0, 0x3f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x3b, 0xff, 0x00, 0x00, 0x1f, 0xf2, 0x3f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x7b, 0xff, 0x00, 0x00, 0x01, 0xf7, 0xbf, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x6b, 0xff, 0x00, 0x00, 0x00, 0xf5, 0xbf, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x01, 0xff, 0x00, 0x00, 0x00, 0xe8, 0xbf, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x15, 0xff, 0x00, 0x00, 0x00, 0xe8, 0x3f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x22, 0xff, 0x00, 0x00, 0x00, 0xc8, 0x7f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x02, 0xff, 0x80, 0x00, 0x01, 0xd1, 0x7f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x01, 0x7f, 0x3f, 0xfc, 0xe7, 0xb0, 0x7f, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x01, 0x3f, 0x7f, 0xff, 0xf7, 0xa2, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x08, 0xbf, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x44, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0xdf, 0xff, 0xff, 0xfe, 0xc5, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x01, 0x6f, 0xff, 0xff, 0xfd, 0x8b, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x33, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x03, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x39, 0xff, 0xff, 0xe6, 0x07, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0xbe, 0x7f, 0xff, 0x9e, 0x0d, 0x9b, 0x4c, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7b, 0x8f, 0xfc, 0x38, 0x5f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x18, 0xe0, 0x01, 0xc4, 0x3f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x54, 0x1f, 0xf8, 0x26, 0x7f, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x64, 0x40, 0xc0, 0x39, 0xed, 0xcd, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x79, 0x00, 0x00, 0x67, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7e, 0x30, 0x0b, 0x9f, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xc1, 0x70, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x7f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]

# Función en la que se muestran los nombres de los integrantes del equipo
def mostrar_integrantes():
    print("Nombres de los integrantes")
    #Limpia la pantalla oled
    oled.fill(0) 
    oled.text('Sistemas Programables',0,10)
    oled.text('Cesar', 0, 20)
    oled.text('Omar', 0, 30)
    oled.text('Samuel', 0, 40)
    #Se muestra el contenido de la pantalla.
    oled.show()
    #Se hace una espera de 2 segundos.
    sleep(2)
   
#Se manda llamar la función.
#mostrar_integrantes()

#Función que construye y muestra el logotipo del Tec.
def mostrar_logo(LOGO):
    print("Mostrando Logo Tec")
    buffer = bytearray(LOGO)
    #Se utiliza la libreria framebuf para construir el logo, usando los parametros de la pantalla oled.
    fb = framebuf.FrameBuffer(buffer, oled.width, oled.height, framebuf.MONO_HLSB)
    oled.fill(0)
    oled.blit(fb, 0, 0)
    oled.show()
    sleep(2)
    oled.fill(0)
    oled.show()
    
#Se manda llamar la funcion.
#mostrar_logo(LOGO)

# Función en la que se describe el objetivo de la practica dentro de la pantalla oled.
def mostrar_objetivo():
    print("Objetivo")
    oled.fill(0)
    oled.text('Medicion distancia HCSR04',0,10)
    oled.text('Sensor PIR Interrupcion', 0, 20)
    oled.text('Mostrar rutina OLED', 0, 30)
    oled.text('de Alerta', 0, 40)
    oled.show()
    sleep(4)
    
#Se manda llamar la función.
#mostrar_objetivo()
    
# Función para mostrar el mensaje de alerta en la pantalla OLED
def mostrar_alerta(oled, icono, ampliacion):
    oled.fill(0)  # Limpia la pantalla OLED
    #El siguiente código se utiliza para la construcción del icono extraterrestre que aparece en la interrupción.
    for y, fila in enumerate(icono):
        for x, c in enumerate(fila):
            for _ in range(ampliacion):
                for _ in range(ampliacion):
                    oled.pixel(x * ampliacion + _, y * ampliacion, c) # Se dibuja el pixel ampliado.
    #Se muestran los datos de la medicion y la alerta.
    oled.text("Alerta", 0, 30)
    oled.text("Fuente de calor", 0, 40)
    oled.text("Distancia: %.2f cm" % distancia, 0, 50)
    oled.show()
    sleep(3)

# Función que se ejecutará cuando se detecte movimiento
def interrupcion(pin):
    global motion_detected
    motion_detected = True

# Configuración de pines
pir_pin.irq(trigger=Pin.IRQ_RISING, handler=interrupcion)  # Configura una interrupción de flanco de subida

def buzzer_enc():
    # Enciende el buzzer
    pin_buzzer.on()

def buzzer_apag():
    # Apaga el buzzer
    pin_buzzer.off()
    
def play_tone(frequency, duration_ms):
    # Genera un tono con la frecuencia y duración especificadas
    buzzer_enc()
    time.sleep_ms(duration_ms)
    buzzer_apag()
    
# Función para reproducir un tono con frecuencia variable según la distancia
def reproducir_sonido(distancia):
    if distancia < 10:
        # Reproduce un tono de alta frecuencia si el objeto está muy cerca
        play_tone(3000, 25)  # Frecuencia alta
    elif distancia < 20:
        # Reproduce un tono de frecuencia media si el objeto está a una distancia intermedia
        play_tone(2000, 100)  # Frecuencia media
    elif distancia < 30:
        # Reproduce un tono de frecuencia media si el objeto está a una distancia intermedia
        play_tone(1000, 300)  # Frecuencia media
    elif distancia > 31:
        # Reproduce un tono de baja frecuencia si el objeto está lejos
        play_tone(500, 500)  # Frecuencia baja

# Función para tocar la melodía
def tocar_melodia(melodia):
    for nota, duracion in melodia:
        buzzer_pwm.freq(nota)
        buzzer_pwm.duty(512)  # Intensidad media
        time.sleep_ms(duracion)
        buzzer_pwm.duty(0)
        time.sleep_ms(30)  # Pausa entre notas
    
# Función para medir la distancia con el sensor ultrasónico
def medir_distancia():
    #Se utilia un try except para casos de que falle la medición.
    try:
        distancia = sensor_ultrasonico.distance_cm()
        print("Distancia: %.2f cm" % distancia)
        return distancia
    except OSError:
        return None

# Ciclo principal
while True:
    #Se guarda el valor que da la función "medir_distancia" dentro de la variable.
    distancia = medir_distancia()
    #Si no está vacía el valor de "distancia".
    if distancia is not None:
        #Si no, se detecta de manera indefinida la distancia del sensor.
        oled.fill(0)
        oled.text("Distancia: %.2f cm" % distancia, 0, 30)
        oled.show()
        
        # Llama a la función para reproducir el sonido con la frecuencia adecuada
        reproducir_sonido(distancia)
        
    if motion_detected:
        mostrar_alerta(oled, ICONO, 3)
        # Reproduce la Marcha Imperial
        tocar_melodia(melodia)
        # Detén el sonido al final
        buzzer_pwm.duty(0)
        motion_detected = False  # Reinicia la variable de detección de movimiento
        
    utime.sleep(1)  # Pausa para evitar lecturas muy frecuentes