Analoge Sensoren ohne analoge Eingänge auf dem Raspberry Pi

Der Raspberry Pi hat keine analogen Eingänge, aber das bedeutet nicht, dass Sie einige Arten von analogen Sensoren nicht verwenden können. Mit ein paar Widerständen und einem Kondensator können Sie den Widerstand mit einer „Sprungantwort“-Methode messen. Das ist einfach großartig, wenn Sie einen Topf, Fotowiderstand oder Thermistor verwenden.

Das folgende Rezept ist meinem neuen Buch „The Raspberry Pi Cookbook“ entnommen. Diese Art der Verwendung von Sensoren wurde von dieser Arbeit von Adafruit inspiriert.

Um dieses Rezept zuzubereiten, benötigst du:

• Steckbrett und Überbrückungsdrähte • 10 kΩ-Trimpot • Zwei 1 kΩ-Widerstände • 220 nF-Kondensator Öffnen Sie einen Editor (Nano oder IDLE) und fügen Sie den folgenden Code ein. Wie alle Programmbeispiele in diesem Buch können Sie das Programm auch von der Code-Sektion der Raspberry Pi Cookbook-Website herunterladen, wo es pot_step.py heißt. import RPi.GPIO als GPIOimport timeGPIO.setmode(GPIO.BCM)a_pin =18b_pin =23 def Discharge():  GPIO.setup(a_pin, GPIO.IN)  GPIO.setup(b_pin, GPIO.OUT)  GPIO.output(b_pin, False)  time.sleep(0.005)def charge_time():  GPIO.setup(b_pin, GPIO.IN)  GPIO.setup(a_pin, GPIO.OUT)  count =0  GPIO.output(a_pin, True)  während nicht GPIO.input( b_pin):  count =count + 1  return countdef analog_read(): discharge()  return charge_time()  while True:    print(analog_read())     time.sleep(1)Wenn Sie das Programm ausführen, sollten Sie eine Ausgabe wie diese sehen:$ sudo python pot_step.py101201016234353677286105123143170Der Messwert variiert zwischen etwa 10 und etwa 170, wenn Sie den Regler des Trimpots drehen.Diskussion Um zu erklären, wie dieses Programm funktioniert, muss ich zuerst erklären, wie die Sprungantworttechnik verwendet werden kann, um den Widerstand des variablen Widerstands zu messen. Diese Vorgehensweise wird als Sprungantwort bezeichnet, weil sie funktioniert, indem man sieht, wie die Schaltung auf den Sprung reagiert. wenn ein Ausgang von niedrig auf hoch umgeschaltet wird. Sie können sich einen Kondensator als einen Elektrizitätstank vorstellen, und wenn er sich mit Ladung füllt, erhöht sich die Spannung an ihm. Sie können diese Spannung nicht direkt messen, da der Raspberry Pido keinen ADC-Wandler hat. Sie können jedoch zeitlich festlegen, wie lange es dauert, bis sich der Kondensator so weit mit Ladung gefüllt hat, dass er über 1,65 V oder so steigt, was einen hohen digitalen Eingang darstellt. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Kondensator mit Ladung füllt, hängt vom Wert des variablen Widerstands (Rt) ab. Je niedriger der Widerstand, desto schneller füllt sich der Kondensator mit Ladung und die Spannung steigt an.Für mehr Details:Analoge Sensoren ohne analoge Eingänge auf dem Raspberry Pi