「カラー図解 最新 Raspberry Piで学ぶ電子工作」に載っている、ボリューム抵抗の値をADコンバータで読み取り、その値を元にPWMでRGBフルカラーLEDの色調整をやってみました。
Raspberry pi3書籍ではGPIO.PWMでPWM信号を出力していますが、精度が低いというのが気になって、高精度のソフトウェアPWMが利用できるpigpioを使う方法に変えてみました。pigpioのPWM出力精度についてはRPi.GPIO と pigpio のパルス幅の精度を測定を参照してください。
なお、書籍ではADコンバータの読み取りをGPIOの制御で実現していますが、こちらもspidevを使う方法に変えてあります。（前回の記事参照）
使用機材
- Raspberry pi 3 model B+
- 12bit 8ch ADコンバータ MCP3208
- RGBフルカラーLED カソードコモン
- ボリューム抵抗 10kΩ
配線図
仕組み
それぞれのボリューム抵抗を回すと、RGBフルカラーLEDをに送られるR,G,Bの信号のそれぞれのデューティ比が変化します。
この配線図では、次のように対応しています。
| ボリューム抵抗（左） | ボリューム抵抗（中） | ボリューム抵抗（右） | |
|---|---|---|---|
| ADコンバータの入力Ch | Ch0 | Ch1 | Ch2 |
| 制御するGPIO | GPIO 25 | GPIO 24 | GPIO 23 |
| RGBとの対応 | Blue | Green | Red |
Pythonコード
pigpioを使う場合の約束として、最初にsudo pigpiodを行う必要があります。
# -*- coding: utf-8 -*-
import pigpio
import time
import spidev
LED_PIN = [25,24,23]
FREQ = 50
RANGE = 255
pi = pigpio.pi()
# MCP3208からSPI通信で12ビットのデジタル値を取得。0から7の8チャンネル使用可
def readadc_spidev(adcnum):
if ((adcnum > 7) or (adcnum < 0)):
return -1
command1 = 0x6 | (adcnum & 0x4)>>2
command2 = (adcnum & 0x3)<<6
ret=spi.xfer2([command1,command2,0])
adcout = (ret[1]&0xf)<<8 | ret[2]
return adcout
spi=spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0) # bus0, CE0
spi.max_speed_hz = 1000000 # 1MHz
for j in range(3):
pi.set_mode(LED_PIN[j], pigpio.OUTPUT) #pigpioで制御するピンの指定
pi.set_PWM_frequency(LED_PIN[j], FREQ) #PWMの周波数(Hz)を指定。デフォルトは800。
pi.set_PWM_range(LED_PIN[j], RANGE) #PWM値(μs)の最大値を指定。指定可能な値は25〜40000。デフォルトは255。
inputVal = [0,0,0]
inputDuty = [0,0,0]
try:
while True:
for i in range(3):
inputVal[i] = readadc_spidev(i)
inputDuty[i] = inputVal[i]*100/4095
print(inputDuty)
pi.set_PWM_dutycycle(LED_PIN[i], inputDuty[i]*2.55) #デューティー比変更
time.sleep(0.5)
except KeyboardInterrupt:
pass
spi.close()
pi.stop()
pigpioを使ったPWMは簡単で使いやすいので気に入ってます。
参考
Raspberry PiのGPIO制御の決定版 pigpio を試す
Raspberry PiのハードウェアPWMをpigpioで出力する
Raspberry Pi 3 pigpioを使ってLチカ PWMパラメータ確認編