Analoge Sensoren auf dem Raspberry Pi mit einem MCP3008

Eingänge, was bedeutet, dass es etwas mühsam ist, viele der verfügbaren Sensoren zu verwenden. Ich wollte mein Garagensicherheitssystem mit der Möglichkeit aktualisieren, mehr Sensoren zu verwenden, also beschloss ich, nach einer einfachen und kostengünstigen Möglichkeit zu suchen. Der MCP3008 war die Antwort.

Der MCP3008 ist ein 10-Bit-8-Kanal-Analog-Digital-Wandler (ADC). Es ist günstig, einfach anzuschließen und benötigt keine zusätzlichen Komponenten. Es verwendet das SPI-Busprotokoll, das vom GPIO-Header des Pi unterstützt wird.

In diesem Artikel wird erläutert, wie Sie mit einem MCP3008-Gerät 8 analoge Eingänge bereitstellen, die Sie mit einer Reihe von Sensoren verwenden können. In der folgenden Beispielschaltung verwende ich meinen MCP3008, um einen Temperatur- und Lichtsensor auszulesen.

Hier sind die Bits, die ich verwendet habe:

• Himbeer-Pi
• MCP3008 8-Kanal-ADC
• Lichtabhängiger Widerstand (LDR)
• TMP36-Temperatursensor
• 10-Kohm-Widerstand

Der erste Schritt besteht darin, die SPI-Schnittstelle auf dem Pi zu aktivieren, die normalerweise standardmäßig deaktiviert ist.

Bitte befolgen Sie meinen Artikel zum Aktivieren der SPI-Schnittstelle auf dem Raspberry Pi, um SPI einzurichten und den SPI-Python-Wrapper zu installieren.

Schaltung

Die folgende Liste zeigt, wie der MCP3008 angeschlossen werden kann. Es erfordert 4 GPIO-Pins am Pi P1-Header.

VDD 3,3VVREF 3,3VAGND GROUNDCLK GPIO11 (P1-23)DOUT GPIO9 (P1-21)DIN GPIO10 (P1-19CS GPIO8 (P1-24)DGND GROUND

Die CH0-CH7-Pins sind die 8 analogen Eingänge.

Hier ist meine Steckbrettschaltung:

Es verwendet CH0 für den Lichtsensor und CH1 für den Temperatursensor TMP36. Die anderen 6 Eingänge sind frei.

Lichtabhängiger Widerstand

Ich habe mich für einen schönen, klobigen LDR (NORPS-12, Datenblatt) entschieden. Bei normaler Beleuchtung beträgt sein Widerstand ungefähr 10 kOhm, während er im Dunkeln auf über 2 MOhm ansteigt.

Bei viel Licht hat der LDR einen niedrigen Widerstand, was dazu führt, dass die Ausgangsspannung gegen 0 V abfällt.

Wenn es dunkel ist, erhöht sich der LDR-Widerstand, was dazu führt, dass die Ausgangsspannung auf 3,3 V ansteigt.

TMP36 Temperatursensor

Der Temperatursensor TMP36 ist ein 3-poliges Gerät (Datenblatt). Sie können es mit 3,3 V versorgen und der mittlere Vout-Pin liefert eine Spannung proportional zur Temperatur.

Eine Temperatur von 25 °C führt zu einer Leistung von 0,750 V. Jedes Grad ergibt eine Ausgangsspannung von 10 mV.

0 Grad ergeben also 0,5 V und 100 Grad 1,5 V.

Lesen der Daten mit einem Python-Skript

Der ADC ist 10 Bit groß und kann einen Zahlenbereich von 0 bis 1023 (2 hoch 10) melden. Ein Messwert von 0 bedeutet, dass der Eingang 0 V beträgt und ein Messwert von 1023 bedeutet, dass der Eingang 3,3 V beträgt. Unser 0-3,3-V-Bereich würde mit dem TMP36 einem Temperaturbereich von -50 bis 280 Grad C entsprechen.

Für weitere Details:Analoge Sensoren auf dem Raspberry Pi mit einem MCP3008