Аналоговые датчики на Raspberry Pi с использованием MCP3008

входов, а это означает, что использовать многие из доступных датчиков немного затруднительно. Я хотел обновить свою систему безопасности гаража, добавив в нее больше датчиков, поэтому решил найти простой и дешевый способ сделать это. Ответом стал MCP3008.

MCP3008 - это 10-битный 8-канальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Он дешев, прост в подключении и не требует дополнительных компонентов. Он использует протокол шины SPI, который поддерживается заголовком GPIO Pi.

В этой статье объясняется, как использовать устройство MCP3008 для обеспечения 8 аналоговых входов, которые можно использовать с рядом датчиков. В приведенном ниже примере схемы я использую свой MCP3008 для считывания показаний датчика температуры и освещенности.

Вот биты, которые я использовал:

• Raspberry Pi
• MCP3008 8-канальный АЦП
• Светозависимый резистор (LDR)
• Датчик температуры TMP36
• резистор 10 кОм

Первым шагом является включение интерфейса SPI на Pi, который обычно отключен по умолчанию.

Пожалуйста, следуйте моей статье «Включение интерфейса SPI на Raspberry Pi», чтобы настроить SPI и установить оболочку SPI Python.

Схема

В следующем списке показано, как можно подключить MCP3008. Для этого требуется 4 контакта GPIO на заголовке Pi P1.

 VDD 3.3VVREF 3.3VAGND GROUNDCLK GPIO11 (P1-23) DOUT GPIO9 (P1-21) DIN GPIO10 (P1-19CS GPIO8 (P1-24) DGND GROUND 

Контакты CH0-CH7 - это 8 аналоговых входов.

Вот моя макетная схема:

Он использует CH0 для датчика освещенности и CH1 для датчика температуры TMP36. Остальные 6 входов - запасные.

Светозависимый резистор

Я выбрал симпатичную крупную LDR (NORPS-12, даташит). При нормальном освещении его сопротивление составляет примерно 10 кОм, а в темноте оно увеличивается до более 2 МОм.

Когда много света, LDR имеет низкое сопротивление, что приводит к падению выходного напряжения до 0 В.

В темноте сопротивление LDR увеличивается, в результате чего выходное напряжение увеличивается до 3,3 В.

Датчик температуры TMP36

Датчик температуры TMP36 представляет собой 3-контактное устройство (техническое описание). Вы можете запитать его напряжением 3,3 В, и средний вывод Vout будет обеспечивать напряжение, пропорциональное температуре.

При температуре 25 градусов C на выходе будет 0,750 В. Каждый градус дает выходное напряжение 10 мВ.

Таким образом, 0 градусов даст 0,5 В, а 100 градусов - 1,5 В.

Чтение данных с помощью скрипта Python

АЦП является 10-битным, поэтому он может сообщать диапазон чисел от 0 до 1023 (2 в степени 10). Значение 0 означает, что на входе 0 В, а значение 1023 означает, что на входе 3,3 В. Наш диапазон 0–3,3 В соответствует диапазону температур от -50 до 280 градусов C при использовании TMP36.

Подробнее:Аналоговые датчики на Raspberry Pi с использованием MCP3008