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Lezione 10: Modulo Convertitore ADC DAC PCF8591

Nota

Il Raspberry Pi non ha capacità di input analogico, quindi necessita di un modulo come Modulo Convertitore ADC/DAC PCF8591 per leggere i segnali analogici da elaborare.

In questa lezione, imparerai come usare un Raspberry Pi per interagire con il modulo PCF8591 per la conversione analogico-digitale e digitale-analogico. Copriremo la lettura dei valori analogici dall’input AIN0, inviando questi valori al DAC (AOUT). Il potenziometro del modulo è collegato ad AIN0 tramite cappucci a ponticello, e il LED D2 sul modulo è collegato ad AOUT, quindi puoi vedere che la luminosità del LED D2 cambia quando ruoti il potenziometro.

Componenti Necessari

Per questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È decisamente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ARTICOLI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Sensori Universale per Makers	94	Universal Maker Sensor Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link qui sotto.

Introduzione al Componente	Link Acquisto
Raspberry Pi 5	ACQUISTA
Modulo Convertitore ADC/DAC PCF8591	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA

Cablaggio

Nota

In questo progetto, abbiamo utilizzato il pin AIN0 del modulo PCF8591, che è collegato a un potenziometro sul modulo tramite un cappuccio a ponticello. Assicurati che il cappuccio a ponticello sul modulo sia correttamente posizionato. Per maggiori dettagli, si prega di fare riferimento allo schema del modulo PCF8591 schematic.

Codice

import PCF8591 as ADC  # Import the library for the PCF8591 module
import time  # Import the time library for adding delays

# Initialize the PCF8591 module at I2C address 0x48.
# This address is used for communication with the Raspberry Pi.
ADC.setup(0x48)

try:
    while True:  # Start an infinite loop to continuously monitor the sensor.
        # Read the analog value from the potentiometer connected to AIN0.
        # Channel range from 0 to 3 represents AIN0 to AIN3.
        # The potentiometer's rotation alters the voltage, which is read by the PCF8591.
        potentiometer_value = ADC.read(0)
        print(potentiometer_value)

        # Write the value back to AOUT. This will change the brightness of the D2 LED on the module.
        # LED won't light up below 80, so convert '0-255' to '80-255'
        # As the potentiometer is adjusted, the LED's brightness varies proportionally.
        tmp = potentiometer_value*(255-80)/255+80
        ADC.write(tmp)

        # Add a short delay of 0.2 seconds to make the loop more manageable.
        time.sleep(0.2)

except KeyboardInterrupt:
    # If a KeyboardInterrupt (CTRL+C) is detected, exit the loop and end the program.
    print("Exit")

Analisi del Codice

Importazione delle Librerie:

Lo script inizia importando le librerie richieste. La libreria PCF8591 è usata per interagire con il modulo ADC/DAC, e time è per creare ritardi.
```
import PCF8591 come ADC  # Importa la libreria per il modulo PCF8591
import time  # Importa la libreria time per aggiungere ritardi
```
Inizializzazione del Modulo PCF8591:

Il modulo PCF8591 è inizializzato all’indirizzo I²C 0x48. Questo passaggio è fondamentale per impostare la comunicazione tra il Raspberry Pi e il modulo.
```
ADC.setup(0x48)  # Inizializza il modulo PCF8591 all'indirizzo I2C 0x48
```
Lettura dal Potenziometro e Scrittura al LED:

All’interno di un blocco try, un ciclo while True continuo legge il valore dal potenziometro collegato ad AIN0 e scrive questo valore al DAC collegato ad AOUT. I cappucci a ponticello collegano il potenziometro del modulo ad AIN0, e il LED D2 è collegato ad AOUT; si prega di fare riferimento allo schema del modulo PCF8591 schematic per i dettagli. La luminosità del LED cambia man mano che il potenziometro viene ruotato.
- Usa ADC.read(channel) per leggere l’input analogico del canale specifico. La gamma del canale da 0 a 3 rappresenta da AIN0 ad AIN3.
- Usa ADC.write(Value) per impostare l’output analogico del pin AOUT con una gamma di Valore da 0 a 255.
```
try:
    while True:  # Avvia un ciclo infinito per monitorare continuamente il sensore.
        potentiometer_value = ADC.read(0)
        print(potentiometer_value)
        tmp = potentiometer_value * (255-80) / 255 + 80
        ADC.write(tmp)
        time.sleep(0.2)
```
Gestione delle Interruzioni da Tastiera:

Un KeyboardInterrupt (come premere CTRL+C) consente di uscire in modo ordinato dal ciclo senza generare errori.
```
except KeyboardInterrupt:
    print("Exit")
```