Como fazer leituras analógicas no Raspberry Pi: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Olá pessoal! Neste tutorial, vou mostrar como podemos capturar valores analógicos diretamente usando o Raspberry Pi. Como todos sabemos, o Raspberry Pi é um minomódulo de computador bastante poderoso que é popular entre amadores e profissionais e tem quase todos os recursos que qualquer entusiasta de eletrônica deseja. No entanto, a única desvantagem do pi é a falta de um hardware conversor analógico para digital dedicado, o que torna o Pi inadequado para registrar diretamente os valores analógicos de qualquer sensor. A solução para isso é usar um Arduino em conexão com o Pi ou usar um ADC dedicado. Para este projeto, estarei usando o ADC MCP3204-12 bits.

Suprimentos

• Raspberry Pi (você pode usar qualquer modelo que tiver disponível)
• MCP3204 ADC ou MCP3008 ADC
• Sensor analógico (estou usando um potenciômetro de 10K no lugar)
• Tábua de pão
• Jumper Wires

Etapa 1: Obtendo valores do Arduino em vez disso…

Uma alternativa para obter os valores analógicos do raspberry pi é usar o arduino, que possui um ADC de 10 bits dedicado. O arduino e o Raspberry Pi podem se comunicar pela porta serial para transmitir as informações. Este método pode ser usado quando você está experimentando alguns dados do sensor e, ao mesmo tempo, deseja utilizar o poder de processamento do Pi. A desvantagem dessa configuração é que você utilizaria mais recursos de hardware e também teria que escrever códigos separados para o arduino e o Pi.

Etapa 2: usando um ADC

A alternativa para usar o Arduino como ADC é usar um ADC IC dedicado que serve ao mesmo propósito. Para este projeto, usarei o IC MCP3204, que é um ADC de 4 canais e 12 bits que pode se comunicar com o Raspberry Pi usando o protocolo SPI. Para fins de demonstração, estarei usando o IC no modo de 10 bits.

Anexei a pinagem deste IC mostrando a descrição do pino.

Etapa 3: conectando o Raspberry Pi e o ADC

Agora que nosso hardware está classificado, vamos entrar no esquema de conexão do ADC e do Pi.

O Raspberry Pi tinha 2 interfaces SPI: SPI0 e SPI1. Para a nossa aplicação, usaremos o SPI0 e usaremos o SPI físico (ou hardware) onde conectamos o ADC aos pinos SPI de hardware específicos do Pi

Anexei o Pinout do Pi e o diagrama de circuito que usei no projeto

O esquema de conexão é o seguinte:

• VDD (Pin14) e Vref (Pin13) do ADC para o fornecimento de 5V do Pi
• DGND (Pin7) e AGND (Pin12) do ADC ao solo do Pi
• O CLK (Pin11) do ADC para GPIO 11 (pino físico 23) do Pi
• O Dout (Pin10) do ADC para GPIO 9 (pino físico 21) do Pi
• O Din (pino 9) do ADC para GPIO 10 (pino físico 19) do Pi
• O Chip Select (pino 8) do ADC para GPIO 8 (pino físico 24) do Pi

Etapa 4: configuração final e o código

Agora que todas as conexões de energia e comunicação foram feitas, é hora de conectar qualquer sensor cujo valor desejamos ver. Estou usando um potenciômetro de 10K como sensor.

Os códigos foram escritos em duas partes, o primeiro código é basicamente sobre como configurar as bibliotecas, habilitar a comunicação SPI e, em seguida, adquirir o valor ADC do MCP3204 e, em seguida, imprimi-lo no terminal python.

O segundo código é mais interativo e cria um gráfico dos dados em tempo real que vêm do sensor.

Você pode brincar com o código e torná-lo adequado às suas necessidades.

Etapa 5: Vídeo de instrução

Este é o vídeo que descreve detalhadamente todas as etapas necessárias para a implementação deste projeto. Eu espero que isto tenha sido útil !