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3.1.5 Batterieanzeige
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.. note::
.. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
:width: 25%
:align: left
Je nach deiner Kit-Version überprüfe bitte, ob du **ADC0834** oder **MCP3008** hast, und fahre mit dem entsprechenden Abschnitt fort.
Einführung
--------------
In diesem Projekt werden wir ein Batterieanzeigegerät erstellen, das den Batteriestand auf dem LED-Bargraphen visuell anzeigen kann.
.. warning::
Verwende keine Batterien mit einer Spannung von mehr als 3,3 V,
um eine Überlastung und mögliche Schäden am Chip oder Raspberry Pi zu vermeiden.
Erforderliche Komponenten
------------------------------
Für dieses Projekt benötigen wir folgende Komponenten.
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.11_battery_indicator_list.png
:align: center
Schaltplan
-------------------
============ ======== ======== ===
T-Karte Name physisch wiringPi BCM
GPIO17 Pin 11 0 17
GPIO18 Pin 12 1 18
GPIO27 Pin 13 2 27
GPIO25 Pin 22 6 25
GPIO12 Pin 32 26 12
GPIO16 Pin 36 27 16
GPIO20 Pin 38 28 20
GPIO21 Pin 40 29 21
GPIO5 Pin 29 21 5
GPIO6 Pin 31 22 6
GPIO13 Pin 33 23 13
GPIO19 Pin 35 24 19
GPIO26 Pin 37 25 26
============ ======== ======== ===
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.11_battery_indicator_schematic.png
:align: center
Versuchsdurchführung
-------------------------
**Schritt 1:** Bauen Sie die Schaltung.
.. image:: ../python_pi5/img/4.1.11_battery_indicator_circuit.png
**Schritt 2:** Wechseln Sie in den Ordner mit dem Code.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5
**Schritt 3:** Führen Sie die ausführbare Datei aus.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 3.1.5_BatteryIndicator_zero.py
Nachdem das Programm ausgeführt wurde, führen Sie das dritte Pin des ADC0834 und die GND separat heraus und führen Sie sie dann separat zu den beiden Polen einer Batterie. Sie können sehen, dass die entsprechende LED auf dem LED-Bargraphen aufleuchtet, um den Energiepegel anzuzeigen (Messbereich: 0-5V).
.. warning::
Wenn die Fehlermeldung ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` angezeigt wird, lesen Sie bitte :ref:`faq_soc`
**Code**
.. note::
Sie können den folgenden Code **Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen**. Aber bevor Sie das tun, müssen Sie zum Quellcodepfad wie ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5`` gehen. Nachdem Sie den Code geändert haben, können Sie ihn direkt ausführen, um die Wirkung zu sehen.
.. raw:: html
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import LED
import ADC0834
import time
# Liste der GPIO-Pins, an die LEDs angeschlossen sind
ledPins = [25, 12, 16, 20, 21, 5, 6, 13, 19, 26]
# Initialisieren von LED-Objekten für jeden Pin in der Liste
leds = [LED(pin) for pin in ledPins]
# Setup des ADC0834-Moduls
ADC0834.setup()
def LedBarGraph(value):
# Schalte alle LEDs aus
for i in range(10):
leds[i].off()
# Schalte LEDs bis zum angegebenen Wert ein
for i in range(value):
leds[i].on()
try:
# Hauptschleife zur kontinuierlichen Aktualisierung des LED-Bargraphen
while True:
# Lese den analogen Wert von ADC0834 aus
analogVal = ADC0834.getResult()
# Konvertiere den analogen Wert in den LED-Bargraphen-Level
LedBarGraph(int(analogVal/25))
except KeyboardInterrupt:
# Schalte alle LEDs aus, wenn das Programm unterbrochen wird
for i in range(10):
leds[i].off()
**Code-Erklärung**
#. Dieser Abschnitt importiert die erforderlichen Bibliotheken. ``gpiozero`` dient zur Steuerung der LEDs, ``ADC0834`` zur Kommunikation mit dem ADC-Modul und ``time`` für zeitbezogene Operationen.
.. code-block:: python
#!/usr/bin/env python3
from gpiozero import LED
import ADC0834
import time
#. Definiert die GPIO-Pins, an die die LEDs angeschlossen sind, und initialisiert ein Array von LED-Objekten für jeden Pin. Dadurch wird eine einfache Steuerung jeder LED im Array ermöglicht.
.. code-block:: python
# Liste der GPIO-Pins, an die die LEDs angeschlossen sind
ledPins = [25, 12, 16, 20, 21, 5, 6, 13, 19, 26]
# Initialisieren von LED-Objekten für jeden Pin in der Liste
leds = [LED(pin) for pin in ledPins]
#. Initialisiert das ADC0834-Modul für die analog-digital-Umwandlung.
.. code-block:: python
# Setup des ADC0834-Moduls
ADC0834.setup()
#. Diese Funktion schaltet zunächst alle LEDs aus und schaltet dann basierend auf dem Eingangswert eine bestimmte Anzahl von LEDs ein, um effektiv eine Balkendiagrammdarstellung zu erstellen.
.. code-block:: python
def LedBalkenDiagramm(wert):
# Schalte alle LEDs aus
for i in range(10):
leds[i].off()
# Schalte LEDs bis zum angegebenen Wert ein
for i in range(wert):
leds[i].on()
#. Liest kontinuierlich den analogen Wert aus dem ADC0834 aus und aktualisiert das LED-Balkendiagramm basierend auf diesem Wert. Der analoge Wert wird auf einen Bereich von 0 bis 10 für die 10 LEDs skaliert.
.. code-block:: python
try:
# Hauptschleife zur kontinuierlichen Aktualisierung des LED-Bargraphen
while True:
# Lese den analogen Wert von ADC0834 aus
analogVal = ADC0834.getResult()
# Konvertiere den analogen Wert in den LED-Bargraphen-Level
LedBalkenDiagramm(int(analogVal/25))
except KeyboardInterrupt:
# Schalte alle LEDs aus, wenn das Programm unterbrochen wird
for i in range(10):
leds[i].off()