注釈

こんにちは、SunFounderのRaspberry Pi & Arduino & ESP32愛好家コミュニティへようこそ！Facebook上でRaspberry Pi、Arduino、ESP32についてもっと深く掘り下げ、他の愛好家と交流しましょう。

参加する理由は？

• エキスパートサポート：コミュニティやチームの助けを借りて、販売後の問題や技術的な課題を解決します。

• 学び＆共有：ヒントやチュートリアルを交換してスキルを向上させましょう。

• 独占的なプレビュー：新製品の発表や先行プレビューに早期アクセスしましょう。

• 特別割引：最新製品の独占割引をお楽しみください。

• 祭りのプロモーションとギフト：ギフトや祝日のプロモーションに参加しましょう。

👉 私たちと一緒に探索し、創造する準備はできていますか？[ここ]をクリックして今すぐ参加しましょう！

2.1.7 ポテンショメーター

注釈

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

ADC機能を使用すると、アナログ信号をデジタル信号に変換できます。この実験では、ADC0834を使用してADCに関する機能を取得します。ここでは、ポテンショメーターを使用してこのプロセスを実装します。ポテンショメーターは物理的な量である電圧を変化させ、これはADC機能によって変換されます。

必要な部品

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

キット全体を購入すると非常に便利です。リンクは以下のとおりです：

名前	このキットのアイテム	リンク
Raphael Kit	337	Raphael Kit

以下のリンクから個別に購入することもできます。

コンポーネントの紹介	購入リンク
GPIO拡張ボード	購入
ブレッドボード	購入
ジャンパーワイヤー	購入
抵抗器	購入
LED	購入
ポテンショメータ	購入
ADC0834	-

回路図

実験手順

ステップ1: 回路を組み立てます。

注釈

画像で示されている対応する位置を参照して、チップを配置してください。チップの溝は、配置時に左になるようにしてください。

ステップ2: コードファイルを開きます。

cd ~/raphael-kit/c/2.1.7/

ステップ3: コードをコンパイルします。

gcc 2.1.7_Potentiometer.c -lwiringPi

ステップ4: 実行します。

sudo ./a.out

コードを実行した後、ポテンショメーターのノブを回すと、LEDの強度がそれに応じて変わります。

注釈

実行後に動作しない、またはエラーメッセージ「wiringPi.h: No such file or directory」が表示された場合は、 WiringPiのインストールと確認 を参照してください。

コード

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <softPwm.h>

typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;

#define     ADC_CS    0
#define     ADC_CLK   1
#define     ADC_DIO   2
#define     LedPin    3

uchar get_ADC_Result(uint channel)
{
    uchar i;
    uchar dat1=0, dat2=0;
    int sel = channel > 1 & 1;
    int odd = channel & 1;

    digitalWrite(ADC_CLK, 1);
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK, 0);
    delayMicroseconds(2);

    pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
    digitalWrite(ADC_CS, 0);
    // Start bit
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    //Single End mode
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    // ODD
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,odd);  delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    //Select
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,sel);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);

    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);

    for(i=0;i<8;i++)
    {
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);

        pinMode(ADC_DIO, INPUT);
        dat1=dat1<<1 | digitalRead(ADC_DIO);
    }

    for(i=0;i<8;i++)
    {
        dat2 = dat2 | ((uchar)(digitalRead(ADC_DIO))<<i);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);
    }

    digitalWrite(ADC_CS,1);
    pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
    return(dat1==dat2) ? dat1 : 0;
}

int main(void)
{
    uchar analogVal;
    if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print messageto screen
        printf("setup wiringPi failed !");
        return 1;
    }
    softPwmCreate(LedPin,  0, 100);
    pinMode(ADC_CS,  OUTPUT);
    pinMode(ADC_CLK, OUTPUT);

    while(1){
        analogVal = get_ADC_Result(0);
        printf("Current analogVal : %d\n", analogVal);
        softPwmWrite(LedPin, analogVal);
        delay(100);
    }
    return 0;
}

コード説明

#define     ADC_CS    0
#define     ADC_CLK   1
#define     ADC_DIO   2
#define     LedPin    3

ADC0834のCS、CLK、DIOを定義し、GPIO0、GPIO1、およびGPIOに接続します。 それぞれGPIO2。 次にGPIO3にLEDを取り付けます。

uchar get_ADC_Result(uint channel)
{
    uchar i;
    uchar dat1=0, dat2=0;
    int sel = channel > 1 & 1;
    int odd = channel & 1;

    pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
    digitalWrite(ADC_CS, 0);
    // Start bit
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
//Single End mode
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    // ODD
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,odd);  delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
    //Select
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,sel);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,1);

    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(ADC_CLK,0);
    digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);

        pinMode(ADC_DIO, INPUT);
        dat1=dat1<<1 | digitalRead(ADC_DIO);
    }

    for(i=0;i<8;i++)
    {
        dat2 = dat2 | ((uchar)(digitalRead(ADC_DIO))<<i);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);
    }

    digitalWrite(ADC_CS,1);
    pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
    return(dat1==dat2) ? dat1 : 0;
}

ADC0834のアナログからデジタルへの変換を取得する機能があります。 具体的なワークフローは以下の通りです。

digitalWrite(ADC_CS, 0);

CSを低レベルに設定し、AD変換を有効にします。

// Start bit
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);

クロック入力の低から高への遷移が初めて発生するとき、DIOを1に設定してスタートビットとします。次の3つのステップでは、3つの代入語があります。

//Single End mode
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);

クロック入力の低から高への遷移が2回目に発生するとすぐに、DIOを1に設定し、SGLモードを選択します。

// ODD
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,odd);  delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);

3回目に発生すると、DIOの値は変数 odd によって制御されます。

//Select
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,sel);    delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,1);

CLKのパルスが4回目に低レベルから高レベルに変換されると、DIOの値は変数 sel によって制御されます。

channel=0, sel=0, odd=0の条件の下で、 sel と odd に関する操作式は以下の通りです。

int sel = channel > 1 & 1;
int odd = channel & 1;

channel=1, sel=0, odd=1の条件が満たされた場合、以下のアドレス制御ロジックテーブルを参照してください。ここではCH1が選択され、スタートビットが多重器レジスタのスタート位置にシフトされ、変換が開始されます。

digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);

ここで、DIOを2回1に設定しますが、無視してください。

for(i=0;i<8;i++)
    {
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);

        pinMode(ADC_DIO, INPUT);
        dat1=dat1<<1 | digitalRead(ADC_DIO);
    }

最初のfor()文では、CLKの5回目のパルスが高レベルから低レベルに変換されるとすぐに、DIOを入力モードに設定します。そして変換が開始され、変換された値は変数dat1に格納されます。8つのクロック周期の後、変換は完了します。

for(i=0;i<8;i++)
    {
        dat2 = dat2 | ((uchar)(digitalRead(ADC_DIO))<<i);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);
    }

2つ目のfor()文では、他の8つのクロック周期の後、変換された値をDO経由で出力し、変数dat2に格納します。

digitalWrite(ADC_CS,1);
pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
return(dat1==dat2) ? dat1 : 0;

return(dat1==dat2) ? dat1 : 0は、変換中に取得された値と出力値を比較するために使用されます。両方が等しい場合は、変換値dat1を出力し、そうでない場合は0を出力します。ここで、ADC0834のワークフローは完了します。

softPwmCreate(LedPin,  0, 100);

この関数は、ソフトウェアを使用してPWMピン、LedPinを作成するためのものです。その後、初期のパルス幅は0に設定され、PWMの周期は100 x 100usとなります。

while(1){
        analogVal = get_ADC_Result(0);
        printf("Current analogVal : %d\n", analogVal);
        softPwmWrite(LedPin, analogVal);
        delay(100);
    }

メインプログラムでは、ポテンショメーターに接続されたチャンネル0の値を読み取ります。そして、その値を変数analogValに格納し、LedPinに書き込みます。これで、ポテンショメーターの値に応じてLEDの明るさが変わるのがわかります。

現象の画像