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.. _3.1.7_c_mcp3008:
3.1.7 過熱モニター (MCP3008)
==================================
.. note::
.. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
:width: 25%
:align: left
キットのバージョンによって **ADC0834** または **MCP3008** が含まれています。
該当するセクションを選択してください。
はじめに
-------------------
工場などで回路の過熱が発生した際に警報を出したり、機械を自動的に停止させたい場合があります。
このプロジェクトでは、サーミスタ・ジョイスティック・ブザー・LED・LCD を使用して、しきい値を調整可能なスマート温度監視装置を作成します。
必要な部品
------------------------------
このプロジェクトには以下の部品が必要です。
.. image:: ../img/list2_Overheat_Monitor.png
:align: center
部品をまとめて購入するのが便利です。リンクはこちら:
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - 名前
- キット内数量
- リンク
* - Raphael Kit
- 337
- |link_Raphael_kit|
以下から個別に購入することもできます。
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - 部品紹介
- 購入リンク
* - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
- |link_gpio_board_buy|
* - :ref:`cpn_breadboard`
- |link_breadboard_buy|
* - :ref:`cpn_wires`
- |link_wires_buy|
* - :ref:`cpn_resistor`
- |link_resistor_buy|
* - :ref:`cpn_led`
- |link_led_buy|
* - :ref:`cpn_joystick`
- \-
* - :ref:`cpn_mcp3008`
- \-
* - :ref:`cpn_transistor`
- |link_transistor_buy|
* - :ref:`cpn_i2c_lcd`
- |link_i2clcd1602_buy|
* - :ref:`cpn_thermistor`
- |link_thermistor_buy|
* - :ref:`cpn_buzzer`
- \-
回路図
--------------------------
============ ======== ======== ===
T-Board 名 physical wiringPi BCM
SPICE0 Pin 24 10 8
SPIMOSI Pin 19 12 10
SPIMISO Pin 21 13 9
SPISCLK Pin 23 14 11
GPIO22 Pin 15 3 22
GPIO23 Pin 16 4 23
GPIO24 Pin 18 5 24
SDA1 Pin 3
SCL1 Pin 5
============ ======== ======== ===
.. image:: ../img/Schematic_three_one8.png
:align: center
実験手順
-----------------------------
**ステップ 1:** 回路を組み立てます。
.. image:: ../img/july24_3.1.8_overheat_monitor_mcp3008.png
**ステップ 2:** コードのあるフォルダに移動します。
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/c/3.1.7-2/
**ステップ 3:** コードをコンパイルします。
.. raw:: html
.. code-block::
gcc 3.1.7_OverheatMonitor.c -lm -lwiringPi
**ステップ 4:** 実行ファイルを実行します。
.. raw:: html
.. code-block::
sudo ./a.out
コードを実行すると、現在温度と高温しきい値 **40** が **I2C LCD1602** に表示されます。
現在温度がしきい値を超えると、ブザーと LED が作動して警告します。
**ジョイスティック** は高温しきい値を調整するために使用します。
ジョイスティックを X 軸または Y 軸方向に倒すと、しきい値が上下に調整されます。
ジョイスティックを押すとしきい値は初期値にリセットされます。
.. note::
* 「wiringPi.h: No such file or directory」というエラーが出た場合は :ref:`install_wiringpi` を参照してください。
* 「Unable to open I2C device: No such file or directory」というエラーが出た場合は :ref:`i2c_config` を参照し、I2C を有効にして配線を確認してください。
* コードや配線が正しいのに LCD が表示しない場合は、裏面のポテンショメータを回してコントラストを調整してください。
コード解説
----------------------
.. code-block:: c
int read_ADC(int channel) { ... }
MCP3008 の指定チャネル (CH0〜CH7) から 10 ビットのアナログ値を読み取り、0〜1023 の整数値を返します。
.. code-block:: c
int get_joystick_value() { ... }
ジョイスティックの X 軸・Y 軸のアナログ値を読み取り、方向に応じて整数値を返します。
.. code-block:: c
void upper_tem_setting() { ... }
ジョイスティックを使用して高温しきい値を調整します。方向を押し続けても連続変化しないようにしています。
.. code-block:: c
double temperature() { ... }
CH0 に接続されたサーミスタのアナログ値を読み取り、Steinhart–Hart 式を用いて摂氏温度を計算します。
.. code-block:: c
void monitoring_temp() { ... }
現在温度としきい値を LCD に表示し、温度がしきい値を超えた場合にブザーと LED を動作させます。
.. code-block:: c
void setup_all() { ... }
LCD、SPI、ジョイスティックボタン、ブザー、LED 用の GPIO を初期化します。
.. code-block:: c
int main(void) { ... }
メインループでは次の 2 つのモードを切り替えます:
1. 温度監視
2. ジョイスティックによるしきい値調整
ジョイスティックボタンが押されて離されたとき (立ち上がりエッジ) にモードが切り替わります。