Raspberry Pi GPIO -piirit: LDR -analogianturin käyttäminen ilman ADC: tä (analoginen digitaalimuunnin): 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Aikaisemmissa käyttöohjeissamme olemme osoittaneet, kuinka voit yhdistää Raspberry Pi: n GPIO -nastat LED -valoihin ja kytkimiin ja kuinka GPIO -nastat voivat olla korkeita tai matalia. Mutta entä jos haluat käyttää Raspberry Pi -laitetta analogisen anturin kanssa?

Jos haluamme käyttää analogisia antureita Raspberry Pi: n kanssa, meidän on kyettävä mittaamaan anturin vastus. Toisin kuin Arduino, Raspberry Pi: n GPIO -nastat eivät pysty mittaamaan vastusta ja voivat havaita vain, jos niille syötetty jännite on tietyn jännitteen yläpuolella (noin 2 volttia). Voit ratkaista tämän ongelman käyttämällä analogista digitaalimuunninta (ADC) tai sen sijaan suhteellisen halpaa kondensaattoria.

Tämä ohjekirja näyttää, kuinka tämä voidaan tehdä.

Vaihe 1: Mitä tarvitset

- RaspberryPi, johon on jo asennettu Raspbian. Sinun on myös voitava käyttää Pi: tä näytön, hiiren ja näppäimistön avulla tai etätyöpöydän kautta. Voit käyttää mitä tahansa Raspberry Pi -mallia. Jos sinulla on jokin Pi Zero -malleista, saatat haluta juottaa joitakin otsikkotappeja GPIO -porttiin.

- Valosta riippuvainen vastus (tunnetaan myös nimellä LDR tai valoresistori)

- 1 uF keraaminen kondensaattori

- Solderless Prototyping Breadboard

- Jotkut uros -naarasliitännät

Vaihe 2: Rakenna piiri

Rakenna yllä oleva piiri leipälevyllesi varmistaen, että mikään komponenttijohdoista ei kosketa. Valosta riippuvalla vastuksella ja keraamisella kondensaattorilla ei ole napaisuutta, mikä tarkoittaa, että negatiivinen ja positiivinen virta voidaan kytkeä kumpaankin johtimeen. Siksi sinun ei tarvitse huolehtia siitä, millä tavalla nämä komponentit on kytketty piiriin.

Kun olet tarkistanut piirisi, liitä hyppyjohdot Raspberry Pi: n GPIO -nastoihin yllä olevan kaavion mukaisesti.

Vaihe 3: Luo Python -skripti valosta riippuvan vastuksen lukemiseen

Kirjoitamme nyt lyhyen komentosarjan, joka lukee ja näyttää LDR: n resistanssin Pythonin avulla.

Avaa Raspberry Pi -laitteellasi IDLE (Valikko> Ohjelmointi> Python 2 (IDLE)). Avaa uusi projekti valitsemalla Tiedosto> Uusi tiedosto. Kirjoita sitten (tai kopioi ja liitä) seuraava koodi:

tuoda RPi. GPIO GPIO: ksi tuoda timempin = 17 tpin = 27 GPIO.setmode (GPIO. BCM) cap = 0.000001 adj = 2.130620985i = 0 t = 0 kun True: GPIO.setup (mpin, GPIO. OUT) GPIO.setup (tpin, GPIO. OUT) GPIO.output (mpin, False) GPIO.output (tpin, False) time.sleep (0.2) GPIO.setup (mpin, GPIO. IN) time.sleep (0.2) GPIO. output (tpin, True) starttime = time.time () endtime = time.time () kun (GPIO.input (mpin) == GPIO. LOW): endtime = time.time () mittaresistance = endtime-starttime res = (mittaresistanssi/cap)* adj i = i+1 t = t+res, jos i == 10: t = t/i print (t) i = 0 t = 0

Tallenna projekti Lightensor.py (Tiedosto> Tallenna nimellä) Dokumentit -kansioon.

Avaa nyt Pääte (Valikko> Lisävarusteet> Pääte) ja kirjoita seuraava komento:

python lightsensor.py

Raspberry Pi näyttää toistuvasti valoresistorin vastusta. Jos asetat sormesi valoresistorin päälle, vastus kasvaa. Jos loistat kirkkaalla valolla valoresistoria, vastus pienenee. Voit lopettaa tämän ohjelman suorittamisen painamalla CTRL+Z.

Vaihe 4: Näin se toimii

Kun kondensaattori latautuu vähitellen, jännite, joka kulkee piirin läpi ja GPIO -nastaan, nousee. Kun kondensaattori on ladattu tiettyyn pisteeseen, sen jännite nousee yli 2 voltin ja Raspberry Pi tuntee, että GPIO -nasta 13 on KORKEA.

Jos anturin vastus kasvaa, kondensaattori latautuu hitaammin ja piirissä kestää enemmän aikaa saavuttaa 2 volttia.

Yllä oleva komentosarja olennaisesti kertaa kuinka kauan kestää, että nasta 13 kääntyy korkeaksi, ja laskee sitten tämän mittauksen valovastusresistanssin laskemiseksi.