Raspberry Pi 3でpythonを使いA/Dコンバーターでアナログ信号を検出する!

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はじめに

「優しいIT」という理念の基、ITコンサルタントをしている亀井亮介と申します!
現在、仕事では要求分析・要件定義を中心に上流工程をしていますが、プログラムも書きます!
優しいIT活動の一環として「教育用ようにプログラミング可能なPCを安価に提供する」理念の「Raspberry Pi 3(通称ラズパイ)」の紹介をします!

今回は、アナログ信号をA/Dコンバーターで変換したものを検出します!
ラズパイマガジン-2016年6月号 特集1 アキバの人気パーツ 配線図ベスト17 11 アナログ信号を読み取れるを参考にしています。

手順

  1. 配線
  2. プログラム adc.py
  3. プログラムを動かす

1. 配線

配線図は、ラズパイマガジン-2016年6月号 特集1 アキバの人気パーツ 配線図ベスト17 11 アナログ信号を読み取れるそのままです。

回路の写真を参考までに、こんな感じというイメージになれば
Raspberry Pi 3でpythonを使い::Dコンバーターでアナログ信号を検出する!回路.jpg

動画にもしました
動画解説クリック→

テキスト版

ラズパイ側から

ラズパイ側から

  • ラズパイ 1番ピン(3.3V) - ADコンバーター 8 Vdd - 半固定抵抗 左側
  • ラズパイ 19番ピン(MOSI) - ADコンバーター 5 MOSI
  • ラズパイ 21番ピン(MISO) - ADコンバーター 6 MISO
  • ラズパイ 23番ピン(SCLK) - ADコンバーター 7 CLK
  • ラズパイ 24番ピン(CE0) - ADコンバーター 1 CS
  • ラズパイ 6番ピン(GND) - ADコンバーター 4 Vss - 半固定抵抗 右側

ADコンバーターから(差分だけ)

  • ADコンバーター CH0 - 半固定抵抗 中央

2. プログラム adc.py

プログラムもラズパイマガジン-2016年6月号 特集1 アキバの人気パーツ 配線図ベスト17 11 アナログ信号を読み取れるを参考にしています。

GitHubにソースをアップしているので、お好きにお使いください。

gitでcloneする
$ git clone https://github.com/RyosukeKamei/raspberrypi3.git
adc.py
# GPIOを制御するライブラリ
import wiringpi
# タイマーのライブラリ
import time

# MCP3002(半固定抵抗)を接続したチャンネルを指定
SPI_CH = 0

# 読み込み対象のMCP3002(半固定抵抗)のアナログ入力チェンネルを指定
READ_CH = 0

# SPI初期化
wiringpi.wiringPiSPISetup( SPI_CH, 1000000 )

while True:
    # MCP3002(半固定抵抗)に送るデータを作成
    buffer = 0x6800 | ( 0x1800 * READ_CH )
    buffer = buffer.to_bytes( 2, byteorder='big' )

    # SPIを使ってCH0の値を取得
    wiringpi.wiringPiSPIDataRW( SPI_CH, buffer )
    # 値が2バイトに分かれて送られるので、1つの値にまとめる
    ch0_value = ( buffer[0] * 256 + buffer[1] ) & 0x3ff
    # 値を電圧に変換
    volt = ch0_value * 3.3 / 1023
    # 0.5秒ごと
    time.sleep(0.5)
    print ("値 :" , ch0_value , " 電圧 :", volt , "V")

3. プログラムを動かす

動かしている様子を動画に収めました。
動画解説クリック→

5秒ブザーを鳴らす
$ sudo python3 adc.py

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