Nota
Ciao, benvenuto nella Community Facebook di appassionati SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32! Approfondisci Raspberry Pi, Arduino ed ESP32 con altri appassionati.
Perché unirsi?
Supporto esperto: Risolvi problemi post-vendita e sfide tecniche con l’aiuto della nostra community e del nostro team.
Impara e condividi: Scambia suggerimenti e tutorial per migliorare le tue competenze.
Anteprime esclusive: Ottieni accesso anticipato agli annunci di nuovi prodotti e alle anteprime.
Sconti speciali: Goditi sconti esclusivi sui nostri prodotti più recenti.
Promozioni festive e giveaway: Partecipa a giveaway e promozioni festive.
👉 Pronto a esplorare e creare con noi? Clicca [Qui] e unisciti oggi stesso!
4.1.8 Indicatore di batteria (MCP3008)
Nota
A seconda della versione del kit, identifica se hai ADC0834 o MCP3008 e procedi con la sezione corrispondente.
Introduzione
In questo progetto, realizzeremo un dispositivo indicatore di batteria che può mostrare visivamente il livello della batteria sul LED Bargraph.
Avvertimento
Non utilizzare batterie con tensione superiore a 3,3V per evitare sovraccarichi che potrebbero danneggiare il chip o il Raspberry Pi.
Componenti richiesti
In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.
È sicuramente comodo acquistare un kit completo, ecco il link:
Nome |
ARTICOLI IN QUESTO KIT |
LINK |
|---|---|---|
Raphael Kit |
337 |
Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.
INTRODUZIONE COMPONENTE |
LINK DI ACQUISTO |
|---|---|
- |
|
- |
Schema elettrico
Nome T-Board |
fisico |
wiringPi |
BCM |
SPICE0 |
Pin 24 |
10 |
8 |
SPIMOSI |
Pin 19 |
12 |
10 |
SPIMISO |
Pin 21 |
13 |
9 |
SPISCLK |
Pin 23 |
14 |
11 |
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 |
Procedure sperimentali
Passo 1: Costruisci il circuito.
Passo 2: Configura l’interfaccia SPI e installa la libreria spidev (vedi Configurazione SPI per istruzioni dettagliate).
Se hai già completato questi passaggi, puoi saltarli.
Passo 3: Vai nella cartella del codice.
cd ~/raphael-kit/python-pi5
Passo 4: Esegui il file eseguibile.
sudo python3 4.1.11-2_Battery_indicator_zero.py
Dopo l’avvio del programma, collega un cavo tra il terzo pin di MCP3008 e il GND, quindi collegali ai due poli di una batteria. Puoi vedere il LED corrispondente sul LED Bargraph accendersi per mostrare il livello di carica (intervallo di misura: 0-5V).
Avvertimento
Se compare l’errore RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, fai riferimento a If gpiozero doesn’t work.
Codice
Nota
Puoi Modificare/Resettare/Copiare/Eseguire/Fermare il codice qui sotto.
Prima, però, devi andare al percorso del codice sorgente come raphael-kit/python-pi5.
Dopo aver modificato il codice, puoi eseguirlo direttamente per vedere l’effetto.
#!/usr/bin/env python3
import LCD1602
from gpiozero import LED, Buzzer, Button
import spidev
import time
import math
# Inizializza joystick, buzzer e LED
Joy_BtnPin = Button(22) # GPIO22, Pin15
buzzPin = Buzzer(23) # GPIO23, Pin16
ledPin = LED(24) # GPIO24, Pin18
# Soglia di temperatura iniziale
upperTem = 40
# Inizializza SPI per MCP3008 (Bus 0, CE0 -> GPIO8 / Pin24)
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0)
spi.max_speed_hz = 1000000 # 1 MHz
# Inizializza LCD (indirizzo I2C 0x27, retroilluminazione attiva)
LCD1602.init(0x27, 1)
def read_adc(channel):
"""
Legge il valore analogico da MCP3008
"""
if channel < 0 or channel > 7:
return -1
adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
value = ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2]
return value
def get_joystick_value():
"""
Legge i valori del joystick e restituisce un valore di variazione
in base alla posizione del joystick.
"""
x_val = read_adc(1)
y_val = read_adc(2)
if x_val > 800:
return 1
elif x_val < 200:
return -1
elif y_val > 800:
return -10
elif y_val < 200:
return 10
else:
return 0
def upper_tem_setting():
"""
Regola e visualizza la soglia di temperatura superiore sull'LCD.
"""
global upperTem
LCD1602.write(0, 0, 'Upper Adjust: ')
change = int(get_joystick_value())
upperTem += change
strUpperTem = str(upperTem)
LCD1602.write(0, 1, strUpperTem)
LCD1602.write(len(strUpperTem), 1, ' ')
time.sleep(0.1)
def temperature():
"""
Legge la temperatura corrente dal sensore e la restituisce in Celsius.
"""
analogVal = read_adc(0)
Vr = 3.3 * analogVal / 1023.0
if Vr == 0:
return 0
Rt = 10000.0 * (3.3 - Vr) / Vr
temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000.0)) / 3950.0) + (1 / (273.15 + 25.0)))
Cel = temp - 273.15
return round(Cel, 2)
def monitoring_temp():
"""
Monitora e visualizza la temperatura corrente e la soglia impostata.
Attiva buzzer e LED se la temperatura supera il limite.
"""
global upperTem
Cel = temperature()
LCD1602.write(0, 0, 'Temp: ')
LCD1602.write(0, 1, 'Upper: ')
LCD1602.write(6, 0, str(Cel))
LCD1602.write(7, 1, str(upperTem))
time.sleep(0.1)
if Cel >= upperTem:
buzzPin.on()
ledPin.on()
else:
buzzPin.off()
ledPin.off()
# Ciclo principale
try:
lastState = 1
stage = 0
while True:
currentState = Joy_BtnPin.value
if currentState == 1 and lastState == 0:
stage = (stage + 1) % 2
time.sleep(0.1)
LCD1602.clear()
lastState = currentState
if stage == 1:
upper_tem_setting()
else:
monitoring_temp()
except KeyboardInterrupt:
LCD1602.clear()
spi.close()
Spiegazione del codice
Questo programma Python funziona su Raspberry Pi. Utilizza un convertitore analogico-digitale MCP3008 per leggere i dati di temperatura da un sensore analogico. Un joystick viene usato per regolare la soglia di temperatura, e un display LCD1602 mostra la temperatura corrente e la soglia. Un buzzer e un LED vengono attivati quando la temperatura supera la soglia.
Importazione delle librerie
import RPi.GPIO as GPIO import spidev import time import math import LCD1602
RPi.GPIOper il controllo dei pin GPIO.spidevper comunicare con MCP3008 tramite SPI.mathper i calcoli di conversione della temperatura.LCD1602per controllare il display LCD.
Configurazione dei GPIO
JOY_BTN_PIN = 22 BUZZER_PIN = 23 LED_PIN = 24 GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(JOY_BTN_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) GPIO.setup(BUZZER_PIN, GPIO.OUT) GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)
Definizione dei pin per pulsante, buzzer e LED con numerazione BCM.
Configurazione del pulsante joystick con resistenza di pull-up.
Inizializzazione di SPI e LCD
upperTem = 40 spi = spidev.SpiDev() spi.open(0, 0) spi.max_speed_hz = 1000000 LCD1602.init(0x27, 1)
Comunicazione SPI con MCP3008.
Configurazione LCD1602 tramite I2C.
Lettura canale ADC
def read_adc(channel): adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0]) value = ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2] return value
Lettura dei valori analogici su un canale (0–7) dell’MCP3008.
Input direzionale joystick
def get_joystick_value(): ...
Lettura movimenti orizzontali/verticali per variare la soglia di temperatura.
Regolazione soglia temperatura
def upper_tem_setting(): ...
Permette di modificare la soglia
upperTemtramite joystick e aggiornare l’LCD.
Calcolo della temperatura dal sensore
def temperature(): ...
Converte la tensione letta in resistenza e quindi in temperatura (°C) con l’equazione di Steinhart–Hart.
Modalità di monitoraggio
def monitoring_temp(): ...
Mostra temperatura corrente e soglia, attiva buzzer e LED se il limite è superato.
Ciclo principale
try: ... except KeyboardInterrupt: ...
Alterna tra monitoraggio e regolazione soglia con il pulsante joystick.
Pulizia finale
finally: LCD1602.clear() GPIO.cleanup() spi.close()
Garantisce la pulizia dei GPIO e dello schermo LCD alla chiusura del programma.