So nehmen Sie analoge Messwerte auf dem Raspberry Pi vor – wikiHow

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Hallo alle zusammen! In diesem Tutorial zeige ich Ihnen, wie wir mit dem Raspberry Pi direkt Analogwerte erfassen können. Wie wir alle wissen, ist der Raspberry Pi ein recht leistungsstarkes Mini-Computermodul, das bei Bastlern und Profis beliebt ist und fast alle Funktionen bietet, die sich jeder Elektronik-Enthusiast wünscht. Der einzige Nachteil des Pi ist jedoch das Fehlen einer dedizierten Analog-Digital-Wandler-Hardware, wodurch der Pi ungeeignet ist, um die Analogwerte von jedem Sensor direkt aufzuzeichnen. Die Lösung hierfür besteht darin, entweder einen Arduino in Verbindung mit dem Pi zu verwenden oder einen dedizierten ADC zu verwenden. Für dieses Projekt werde ich den MCP3204-12-Bit-ADC verwenden.

Lieferungen

• Raspberry Pi (Sie können jedes verfügbare Modell verwenden)
• MCP3204 ADC oder MCP3008 ADC
• Analogsensor (ich verwende stattdessen ein 10K-Potentiometer)
• Steckbrett
• Überbrückungsdrähte

Schritt 1: Werte stattdessen vom Arduino nehmen…

Eine Alternative, um die analogen Werte für den Himbeer-Pi zu erhalten, besteht darin, das Arduino zu verwenden, das über einen dedizierten 10-Bit-ADC verfügt. Das Arduino und der Raspberry Pi können über die serielle Schnittstelle kommunizieren, um die Informationen zu übertragen. Diese Methode kann verwendet werden, wenn Sie mit einigen Sensordaten experimentieren und gleichzeitig die Rechenleistung des Pi nutzen möchten. Der Nachteil dieser Konfiguration besteht darin, dass Sie mehr Hardwareressourcen verwenden und auch separate Codes für Arduino und Pi schreiben müssten.

Schritt 2: Verwenden eines ADC

Die Alternative zur Verwendung des Arduino als ADC besteht darin, einen dedizierten ADC-IC zu verwenden, der denselben Zweck erfüllt. Für dieses Projekt verwende ich den MCP3204 IC, einen 4-Kanal-12-Bit-ADC, der über das SPI-Protokoll mit dem Raspberry Pi kommunizieren kann. Feindliche Demonstrationszwecke Ich werde den IC im 10-Bit-Modus verwenden.

Ich habe die Pinbelegung dieses ICs mit der Pinbeschreibung beigefügt.

Schritt 3: Anschließen des Raspberry Pi und des ADC

Nachdem wir nun unsere Hardware sortiert haben, kommen wir zum Verbindungsschema des ADC und des Pi.

Der Raspberry Pi hatte 2 SPI-Schnittstellen: SPI0 und SPI1. Für unsere Anwendung würden wir den SPI0 verwenden und wir werden den physischen (oder Hardware-) SPI verwenden, bei dem wir den ADC mit den spezifischen Hardware-SPI-Pins des Pi. verbinden

Ich habe die Pinbelegung des Pi und den Schaltplan angehängt, den ich im Projekt verwendet habe

Das Anschlussschema ist wie folgt:

• VDD(Pin14) und Vref(Pin13) des ADC an die 5V Versorgung des Pi
• DGND(Pin7) und AGND(Pin12) des ADC an Masse des Pi
• Der CLK (Pin11) des ADC zu GPIO 11 (Physischer Pin 23) des Pi
• Der Dout (Pin10) des ADC zu GPIO 9 (Physischer Pin 21) des Pi
• Der Din (Pin 9) des ADC zu GPIO 10 (Physischer Pin 19) des Pi
• Der Chip Select (Pin 8) des ADC zu GPIO 8 (Physical Pin 24) des Pi

Schritt 4: Endgültiges Setup und der Code

Nachdem alle Strom- und Kommunikationsverbindungen hergestellt wurden, ist es an der Zeit, jeden Sensor anzuschließen, dessen Wert wir sehen möchten. Ich verwende ein 10K-Potentiometer als Sensor.

Die Codes wurden in zwei Teilen geschrieben, im ersten Code geht es im Wesentlichen darum, die Bibliotheken einzurichten, die SPI-Kommunikation zu aktivieren und dann den ADC-Wert vom MCP3204 abzurufen und ihn dann auf dem Python-Terminal auszudrucken.

Der zweite Code ist interaktiver und erstellt ein Diagramm der Echtzeitdaten, die vom Sensor kommen.

Sie können mit dem Code herumspielen und ihn an Ihre Bedürfnisse anpassen.

Schritt 5: Anleitungsvideo

In diesem Video werden alle notwendigen Schritte zur Umsetzung dieses Projekts detailliert beschrieben. Ich hoffe, das war hilfreich!