.. note::

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.. _2.2.2_py_pi5:

2.2.2 サーミスタ
================

.. 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
------------

フォトレジスタが光を感知するように、サーミスタは温度に感応する電子デバイスで、温度制御などの機能を実現するために使用できます。たとえば、ヒートアラームを作成することができます。

必要な部品
------------------------------

このプロジェクトには、次のコンポーネントが必要です。 

.. image:: ../python_pi5/img/2.2.2_thermistor_list.png

一式を購入するのが便利です、こちらがリンクです： 

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - 名前	
        - このキットのアイテム
        - リンク
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

以下のリンクから別々に購入することもできます。

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - コンポーネントの紹介
        - 購入リンク

    *   - :ref:`cpn_gpio_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_thermistor`
        - |link_thermistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_adc0834`
        - \-


回路図
-----------------

.. image:: ../python_pi5/img/2.2.2_thermistor_schematic_1.png


.. image:: ../python_pi5/img/2.2.2_thermistor_schematic_2.png


実験手順
-----------------------

**ステップ 1:** 回路を組み立てます。

.. image:: ../python_pi5/img/2.2.2_thermistor_circuit.png

**ステップ 2:** コードのフォルダに移動します。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/python-pi5

**ステップ 3:** 実行可能ファイルを実行します。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo python3 2.2.2_Thermistor_zero.py

コードを実行すると、サーミスタが周囲の温度を検出し、プログラムの計算が終了すると温度が画面に表示されます。

.. warning::

    エラー メッセージ ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` が表示された場合は、 :ref:`faq_soc` を参照してください。

**コード**

.. note::

    以下のコードを **変更/リセット/コピー/実行/停止** することができます。ただし、その前に ``raphael-kit/python-pi5`` のソースコードパスに移動する必要があります。コードを変更した後、効果を確認するために直接実行できます。


.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

   #!/usr/bin/env python3
   # -*- coding: utf-8 -*-

   import ADC0834
   import time
   import math

   # Initialize the ADC0834 module
   ADC0834.setup()

   # Run the process in a try-except block
   try:
       while True:
           # Read the analog value from the sensor
           analogVal = ADC0834.getResult()

           # Convert the analog value to a voltage
           Vr = 5 * float(analogVal) / 255

           # Calculate the resistance of the thermistor
           Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)

           # Calculate the temperature in Kelvin
           temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15 + 25)))

           # Convert Kelvin to Celsius
           Cel = temp - 273.15

           # Convert Celsius to Fahrenheit
           Fah = Cel * 1.8 + 32

           # Print the temperature in both Celsius and Fahrenheit
           print('Celsius: %.2f C  Fahrenheit: %.2f F' % (Cel, Fah))

           # Wait for 0.2 seconds before the next read
           time.sleep(0.2)

   # Handle KeyboardInterrupt for graceful termination
   except KeyboardInterrupt:
       # Clean up ADC0834 resources
       ADC0834.destroy()


**コードの説明**

1. このセクションでは、アナログ-デジタル変換用のADC0834ライブラリ、遅延を実装するためのtimeライブラリ、数学的操作を行うためのmathライブラリをインポートしています。

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3
       # -*- coding: utf-8 -*-

       import ADC0834
       import time
       import math

2. アナログ値の読み取りを可能にするためにADC0834モジュールを初期化します。

   .. code-block:: python

       # Initialize the ADC0834 module
       ADC0834.setup()

3. 無限ループを実装してデータの連続読み取りを行います。ループはサーミスタからアナログ値を読み取り、この値を電圧に変換し、サーミスタの抵抗を計算し、その抵抗をケルビン、摂氏、華氏の温度測定に変換します。温度の読み取りを摂氏と華氏の両方で出力し、各読み取りの間に0.2秒の待機を挿入します。

   .. code-block:: python

       # Run the process in a try-except block
       try:
           while True:
               # Read the analog value from the sensor
               analogVal = ADC0834.getResult()

               # Convert the analog value to a voltage
               Vr = 5 * float(analogVal) / 255

               # Calculate the resistance of the thermistor
               Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)

               # Calculate the temperature in Kelvin
               temp = 1 / (((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15 + 25)))

               # Convert Kelvin to Celsius
               Cel = temp - 273.15

               # Convert Celsius to Fahrenheit
               Fah = Cel * 1.8 + 32

               # Print the temperature in both Celsius and Fahrenheit
               print('Celsius: %.2f C  Fahrenheit: %.2f F' % (Cel, Fah))

               # Wait for 0.2 seconds before the next read
               time.sleep(0.2)


4. プログラムを正常に終了するためのKeyboardInterrupt例外をキャッチし、終了時にADC0834のリソースをクリーンアップする命令を含めています。

   .. code-block:: python

       # Handle KeyboardInterrupt for graceful termination
       except KeyboardInterrupt:
           # Clean up ADC0834 resources
           ADC0834.destroy()