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レッスン11: フォトレジスタモジュール

注釈

Raspberry Piにはアナログ入力機能がないため、アナログ信号を処理するには PCF8591 ADC DACコンバータモジュールのようなモジュールが必要です。

このレッスンでは、Raspberry Piを使用してフォトレジスタモジュールからデータを読み取る方法を学びます。フォトレジスタモジュールをPCF8591に接続してアナログからデジタルへの変換を行い、Pythonを使用してその出力をリアルタイムで監視する方法を紹介します。

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。

一式揃ったキットを購入すると便利です。リンクはこちら:

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 5	-
フォトレジスターモジュール	購入
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_11_photoresistor_module_pi_bb.png

コード

import PCF8591 as ADC  # Import PCF8591 module
import time  # Import time for delay

ADC.setup(0x48)  # Initialize PCF8591 at address 0x48

try:
    while True:  # Continuously read and print
        print(ADC.read(1))  # Read from Photoresistor at AIN1
        time.sleep(0.2)  # Delay of 0.2 seconds
except KeyboardInterrupt:
    print("Exit")  # Exit on CTRL+C

コード解析

ライブラリのインポート:

このセクションでは、必要なPythonライブラリをインポートします。 PCF8591 ライブラリはPCF8591モジュールとのやり取りに使用され、 time はコード内で遅延を実装するために使用されます。
```
import PCF8591 as ADC  # Import PCF8591 module
import time  # Import time for delay
```
PCF8591モジュールの初期化:

ここでは、PCF8591モジュールを初期化します。アドレス 0x48 はPCF8591モジュールのI²Cアドレスです。これは、Raspberry Piがモジュールと通信するために必要です。
```
ADC.setup(0x48)  # Initialize PCF8591 at address 0x48
```
メインループとデータの読み取り:

try``ブロックには、フォトレジスタモジュールからデータを一貫して読み取る連続ループが含まれています。 ``ADC.read(1) 関数は、PCF8591モジュールのチャンネル1（AIN1）に接続されたセンサーからのアナログ入力をキャプチャします。 time.sleep(0.2) を組み込むことで、各読み取り間に0.2秒の間隔を作ります。これにより、過剰なデータ処理負荷を避けることでRaspberry PiのCPU使用率が減少し、端末が急速にスクロールする情報で溢れるのを防ぎ、出力の監視と分析を容易にします。
```
try:
    while True:  # Continuously read and print
        print(ADC.read(1))  # Read from Photoresistor at AIN1
        time.sleep(0.2)  # Delay of 0.2 seconds
```
キーボード割り込みの処理:

``except``ブロックは、キーボード割り込み（CTRL+Cを押すなど）をキャッチするために設計されています。この割り込みが発生すると、スクリプトは"exit"を表示し、実行を停止します。これは、Pythonで継続的に実行されるスクリプトを優雅に終了する一般的な方法です。
```
except KeyboardInterrupt:
    print("exit")  # Exit on CTRL+C
```