SPI通信とADコンバーターで半固定ボリュームの値を読む(2)

著者：國松亜紗子

公開日：2019/06/24

最終更新日：2019/06/24

カテゴリー：技術情報

タグ：ADコンバーター／MCP3002／Raspberry Pi／SPI通信／ラズパイ／半固定ボリューム

こんばんは。國松です。
今回は前回の続きです。前回はAD変換やらSPIの説明で終わってしまいましたが今回は回路を組んでADコンバーターを使って半固定ボリュームの値を読んでいきたいと思います。

参考書籍
カラー図解　最新　Raspberry Piで学ぶ電子工作

やさしくはじめるラズベリー・パイ　電子工作でガジェット＆簡易ロボットを作ってみよう【クジラ飛行机(著)】

用意するもの

1.Raspberry Pi3 Model B+ (OsはRaspbian)

2.ブレッドボード

3.ADコンバーター(MCP3002)

4.半固定ボリューム(10kΩ)

5.ジャンパワイヤ

MCP3002とは2チャンネル10bitのADコンバーターです。10bitのADコンバーターで表せる範囲は2の10乗=1024(0~1023)です。

PIN	名称	機能	接続
1	CS/SHDN	チップセレクト	GPIO8
2	CH0	アナログ入力0	半固定ボリューム2の足
3	CH1	アナログ入力1	(接続無し)
4	VSS	GND	GND
5	DIN	シリアルデータ入力	GPIO10(MOSI)
6	DOUT	シリアルデータ出力	GPIO9(MISO)
7	CLK	シリアルクロック	GPIO11(SLK)
8	VDD/VREF	2.7~5.5Vの電源入力	3.3V

半固定ボリュームは3386T-EY5-103TRを使用します。

1	2	3
ブレッドボードの長い列を利用して3.3vへ	MCP3002の2番ピンへ	ブレッドボードの長い列を利用してGNDへ

AD変換の流れ
半固定ボリュームのつまみを回転させることで0V～3.3Vの電圧を出力できる(アナログ電圧)➡
これがADコンバーター(MCP3002)に入力される➡
ADコンバーターで0～1024の目盛りでアナログ入力を読む=目盛りで読むことでアナログ(連続)な値がデジタル(飛び飛び)の値になる➡
呼んだ値(例えば765)を2進数に変換してラズパイに送信

(ADコンバーターで半固定ボリューム値を読むプログラム)

import spidev
import time

# SPI通信を行うための準備 
spi = spidev.SpiDev()	#SPI通信を行うオブジェクトを取得
spi.open(0, 0)		#通信を開始
spi.max_speed_hz =5000	#注意1

# 連続して値を読む
while True:
    try:
        # SPIで値を読む 
        resp = spi.xfer2([0x68, 0x00])
        # 読んだ値を10ビットの数値に変換 
        value = ((resp[0] * 256) + resp[1]) & 0x3ff
        print(value)
        time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:
        break

# 通信を終了する
spi.close()

import spidev

import time

# SPI通信を行うための準備

spi = spidev.SpiDev() #SPI通信を行うオブジェクトを取得

spi.open(0, 0) #通信を開始

spi.max_speed_hz =5000 #注意1

# 連続して値を読む

while True:

try:

# SPIで値を読む

resp = spi.xfer2([0x68, 0x00])

# 読んだ値を10ビットの数値に変換

value = ((resp[0] * 256) + resp[1]) & 0x3ff

print(value)

time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:

break

# 通信を終了する

spi.close()

※注意1　kernel4.9.43以降はkernelの変更によりSPI通信の最大周波数の設定が必要になりました。

spi.max_speed_hz =50000

1	spi.max_speed_hz =50000

動画では手元が写っていませんが半固定ボリュームのつまみを左から右に回す事でアナログデータの値が上昇します。