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2.1.4 可変抵抗器(MCP3008)

注釈

使用しているキットによって ADC0834 または MCP3008 のどちらかを確認し、該当する説明に進んでください。

はじめに

ADC（アナログ-デジタル変換）機能は、アナログ信号をデジタル値に変換します。 この実験では MCP3008 ADC チップを使って変換を行います。 可変抵抗器は可変電圧を発生させ、それに応じて物理量が変化します。 MCP3008 はこのアナログ電圧をデジタル値に変換し、Raspberry Pi で読み取り・処理できるようにします。

必要な部品

このプロジェクトで使用する部品は以下の通りです。

回路図

T-Board 名	物理ピン	WiringPi	BCM
SPICE0	pin24	10	8
SPIMOSI	pin19	12	10
SPIMISO	pin21	13	9
SPISCLK	pin23	14	11
GPIO22	pin15	3	22

実験手順

手順1: 回路を組み立てます。

注釈

写真を参考にチップを正しい位置に置いてください。 溝がある側を左に向けて設置します。

手順2: コードファイルを開きます。

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/nodejs/

手順3: コードを実行します。

sudo node potentionmeter-2.js

コードを実行した後、可変抵抗器のつまみを回すと LED の明るさが変化します。

コード

const Gpio = require('pigpio').Gpio;
const mcpadc = require('mcp-spi-adc');

// Open MCP3008 channel 0 (analog input CH0)
const adc = mcpadc.openMcp3008(0, { speedHz: 1000000 }, (err) => {
if (err) {
    console.error("Failed to open ADC channel:", err);
    process.exit(1);
}

console.log("MCP3008 channel 0 opened successfully.");

// Initialize LED on GPIO22 with PWM output mode
const led = new Gpio(22, { mode: Gpio.OUTPUT });

// Read ADC value every 100ms and update LED brightness
setInterval(() => {
    adc.read((err, reading) => {
    if (err) {
        console.error("Error reading ADC:", err);
        return;
    }

    // Convert floating-point value (0.0鈥?.0) to PWM range (0鈥?55)
    const pwmVal = Math.round(reading.value * 255);

    console.log(`Current analogVal: ${pwmVal}`);

    // Update LED brightness using PWM
    led.pwmWrite(pwmVal);
    });
}, 100);
});

コード解説

const Gpio = require('pigpio').Gpio;

pigpio モジュールを読み込み、Raspberry Pi の GPIO 制御と高精度 PWM 制御を可能にします。

const mcpadc = require('mcp-spi-adc');

mcp-spi-adc ライブラリを読み込み、SPI インターフェース経由で MCP3008 と通信できるようにします。

const adc = mcpadc.openMcp3008(0, { speedHz: 1000000 }, (err) => {
    if (err) {
        console.error("Failed to open ADC channel:", err);
        process.exit(1);
    }
});

MCP3008 のアナログ入力チャンネル0を初期化します。SPI 通信速度を 1MHz に設定します。 初期化に失敗した場合はエラーを表示して終了します。

const led = new Gpio(22, { mode: Gpio.OUTPUT });

GPIO22 を出力モードで設定し、PWM によって LED の明るさを制御します。

setInterval(() => {
    adc.read((err, reading) => {
        if (err) {
            console.error("Error reading ADC:", err);
            return;
        }

        const pwmVal = Math.round(reading.value * 255);
        console.log(`Current analogVal: ${pwmVal}`);
        led.pwmWrite(pwmVal);
    });
}, 100);

100ミリ秒ごとに MCP3008 のチャンネル0からアナログ値を読み取ります。 読み取った値（0.0～1.0）を 0～255 の範囲に変換し、 pwmWrite() で LED の明るさを調整します。 同時に PWM 値をコンソールに出力します。