注釈

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レッスン10: PCF8591 ADC DAC コンバータモジュール

このレッスンでは、MicroPython を使用して Raspberry Pi Pico W と PCF8591 ADC DAC コンバータモジュールを接続する方法を学びます。I2C 接続を確立し、PCF8591 モジュールを初期化し、そのチャンネルからアナログ値を読み取ります。このハンズオンセッションを通じて、アナログ-デジタル変換と Raspberry Pi Pico W 上での I2C 通信についての理解を深めることができます。モジュールのポテンショメータはジャンパーキャップを使用して AIN0 に接続され、モジュールの D2 LED は AOUT に接続されているため、ポテンショメータを回すと D2 LED の明るさが変化することがわかります。

必要なコンポーネント

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。

すべてを揃えたキットを購入すると便利です。こちらのリンクをご覧ください：

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

以下のリンクから個別に購入することもできます。

Component Introduction	Purchase Link
Raspberry Pi Pico W	-
PCF8591 ADC DACコンバータモジュール	購入
ブレッドボード	購入

配線

../_images/Lesson_10_PCF8591_Module_bb.png

コード

注釈

universal-maker-sensor-kit-main/pico/Lesson_10_PCF8591_Module のパスにある 10_pcf8591_module.py ファイルを開くか、このコードを Thonny にコピーし、「現在のスクリプトを実行」をクリックするか、F5 キーを押して実行します。詳細なチュートリアルについてはコードを直接開いて実行するを参照してください。
ここでは PCF8591.py を使用する必要があります。Pico W にアップロードされているか確認してください。詳細なチュートリアルについてはライブラリをPicoにアップロードするを参照してください。
右下隅にある「MicroPython (Raspberry Pi Pico)」インタープリタをクリックするのを忘れないでください。

from machine import I2C, Pin
import time
from PCF8591 import PCF8591

# Setup I2C connection on pins 20 (SDA) and 21 (SCL)
i2c = I2C(0, sda=Pin(20), scl=Pin(21))

# Initialize the PCF8591 module at address 0x48
pcf8591 = PCF8591(0x48, i2c)  # Adjust the address if needed

# Check if the PCF8591 module is connected
if pcf8591.begin():
    print("PCF8591 found")

# Main loop to read analog values
while True:
    # Read and print the analog value from channel AIN0
    AIN0 = pcf8591.analog_read(PCF8591.AIN0)
    print("AIN0 ", AIN0)  # PCF8591.CHANNEL_0 can also be used
    # Additional channels can be read by uncommenting the following lines
    # print("AIN1 ", pcf8591.analog_read(PCF8591.AIN1))
    # print("AIN2 ", pcf8591.analog_read(PCF8591.AIN2))
    # print("AIN3 ", pcf8591.analog_read(PCF8591.AIN3))

    # Write the value back to AOUT. This will change the brightness of the D2 LED on the module.
    pcf8591.analog_write(AIN0)

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

コード解析

ライブラリのインポートとI2Cの設定
- machine モジュールをインポートしてI2C通信と Pin クラスを使用します。
- time モジュールをインポートしてプログラムに遅延を追加します。
- PCF8591 ライブラリをインポートしてPCF8591モジュールとの簡単なやり取りを行います。 PCF8591 ライブラリの詳細については、|link_PCF8591_micropython_library|をご覧ください。
```
from machine import I2C, Pin
import time
from PCF8591 import PCF8591
```
I2C接続の初期化

I2C通信はSDA（シリアルデータ）とSCL（シリアルクロック）ピンを使用して初期化されます。Raspberry Pi Pico WではGPIO 20と21が使用されます。
```
i2c = I2C(0, sda=Pin(20), scl=Pin(21))
```
PCF8591モジュールの初期化

PCF8591モジュールは、そのI2Cアドレス（0x48）で初期化されます。このアドレスはモジュールの設定に応じて調整が必要な場合があります。
```
pcf8591 = PCF8591(0x48, i2c)  # Adjust the address if needed
```
接続の確認

プログラムはPCF8591モジュールが正しく接続されているかを確認します。
```
if pcf8591.begin():
    print("PCF8591 found")
```
アナログ値を読み取るメインループ
- プログラムは無限ループに入り、チャンネルAIN0からアナログ値を継続的に読み取ります。
- analog_read 関数を使用して指定されたチャンネルから値を読み取ります。
- analog_write 関数を使用して値をAOUTに書き込みます。
- ジャンパーキャップはモジュールのポテンショメータをAIN0にリンクし、D2 LEDはAOUTに接続されています。そのため、ポテンショメータを回すとLEDの明るさが変わります。詳細については、PCF8591モジュールの回路図を参照してください。
- 読み取りの間に0.2秒の遅延を追加して出力を安定させます。
```
while True:
    # Read and print the analog value from channel AIN0
    AIN0 = pcf8591.analog_read(PCF8591.AIN0)
    print("AIN0 ", AIN0)  # PCF8591.CHANNEL_0 can also be used
    # Additional channels can be read by uncommenting the following lines
    # print("AIN1 ", pcf8591.analog_read(PCF8591.AIN1))
    # print("AIN2 ", pcf8591.analog_read(PCF8591.AIN2))
    # print("AIN3 ", pcf8591.analog_read(PCF8591.AIN3))

    # Write the value back to AOUT. This will change the brightness of the D2 LED on the module.
    pcf8591.analog_write(AIN0)

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