Analoge metingen uitvoeren op de Raspberry Pi: 5 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Dag iedereen! In deze tutorial laat ik je zien hoe we direct analoge waarden kunnen vastleggen met behulp van de Raspberry Pi. Zoals we allemaal weten, is de Raspberry Pi een behoorlijk krachtige mini-computermodule die populair is bij hobbyisten en professionals en die bijna alle functies heeft die elke elektronische liefhebber wil. Het enige nadeel van de pi is echter het ontbreken van een speciale analoog naar digitaal converter-hardware, waardoor de Pi ongeschikt is voor het direct opnemen van de analoge waarden van een sensor. De oplossing hiervoor is om ofwel een Arduino te gebruiken in combinatie met de Pi of om een speciale ADC te gebruiken. Voor dit project zal ik de MCP3204-12 bit ADC gebruiken.

Benodigdheden

• Raspberry Pi (je kunt elk model gebruiken dat je beschikbaar hebt)
• MCP3204 ADC of MCP3008 ADC
• Analoge sensor (ik gebruik in plaats daarvan een 10K-potentiometer)
• Breadboard
• Doorverbindingsdraden

Stap 1: In plaats daarvan waarden van de Arduino nemen …

Een alternatief om de analoge waarden naar de Raspberry Pi te krijgen, is om de Arduino te gebruiken die een speciale 10-bits ADC heeft. De arduino en de Raspberry Pi kunnen communiceren via de seriële poort om de informatie te verzenden. Deze methode kan worden gebruikt wanneer u met sommige sensorgegevens experimenteert en tegelijkertijd de verwerkingskracht van de Pi wilt benutten. Het nadeel van deze configuratie is dat je meer hardwarebronnen zou gebruiken en ook aparte codes voor Arduino en de Pi zou moeten schrijven.

Stap 2: Een ADC gebruiken

Het alternatief voor het gebruik van de Arduino als de ADC is om een speciale ADC IC te gebruiken die hetzelfde doel dient. Voor dit project zal ik de MCP3204 IC gebruiken, een 4-kanaals 12 bit ADC die kan communiceren met de Raspberry Pi met behulp van het SPI-protocol. Vijandige demonstratiedoeleinden Ik zal de IC in de 10-bits modus gebruiken.

Ik heb de pinout van dit IC bijgevoegd met de pinbeschrijving.

Stap 3: De Raspberry Pi en de ADC aansluiten

Nu we onze hardware hebben gesorteerd, gaan we in op het verbindingsschema van de ADC en de Pi.

De Raspberry Pi had 2 SPI-interfaces: SPI0 en SPI1. Voor onze toepassing zouden we de SPI0 gebruiken en we zullen de fysieke (of hardware) SPI gebruiken waar we de ADC verbinden met de specifieke hardware SPI-pinnen van de Pi

Ik heb de pinout van de Pi en het schakelschema dat ik in het project heb gebruikt, bijgevoegd

Het aansluitschema is als volgt:

• VDD(Pin14) en Vref(Pin13) van de ADC naar de 5V voeding van de Pi
• DGND(Pin7) en AGND(Pin12) van de ADC naar de grond van de Pi
• De CLK(Pin11) van de ADC naar GPIO 11 (Fysieke pin 23) van de Pi
• De Dout (Pin10) van de ADC naar GPIO 9 (Fysieke pin 21) van de Pi
• De Din (Pin 9) van de ADC naar GPIO 10 (Fysieke pin 19) van de Pi
• De Chip Select (Pin 8) van de ADC naar GPIO 8 (Fysieke pin 24) van de Pi

Stap 4: Definitieve installatie en de code

Nu alle stroom- en communicatieverbindingen zijn gemaakt, is het tijd om elke sensor te bevestigen waarvan we de waarde willen zien. Ik gebruik een 10K potentiometer als sensor.

De codes zijn in twee delen geschreven, de eerste code gaat vrijwel over het opzetten van de bibliotheken, het inschakelen van de SPI-communicatie en het vervolgens verkrijgen van de ADC-waarde van de MCP3204 en het vervolgens afdrukken op de python-terminal.

De tweede code is meer interactief en creëert een grafiek van de realtime gegevens die van de sensor komen.

U kunt met de code spelen en deze geschikt maken voor uw behoeften.

Stap 5: Instructievideo

Dit is de video die in detail alle noodzakelijke stappen beschrijft om dit project te implementeren. Ik hoop dat dit nuttig was!