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レッスン25: 水位センサーモジュール

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ためには 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、水位センサーを使用してRaspberry Piから読み取る方法を学びます。水位センサーモジュールをPCF8591に接続してアナログからデジタルへの変換を行い、Pythonを使ってリアルタイムでその出力を監視する方法を説明します。

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。

全てが揃ったキットを購入すると便利です。リンクはこちらです：

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	-
水位センサーモジュール	-
PCF8591 ADC DACコンバータモジュール	購入

配線

../_images/Lesson_25_Water_Level_Sensor_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 Water level sensor module 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モジュールとの対話に使用され、 time ライブラリはコード内の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。これにより、Raspberry Piがモジュールと通信できるようになります。
```
ADC.setup(0x48)  # Initialize PCF8591 at address 0x48
```
メインループとデータ読み取り:

try``ブロックには、連続的に水位センサーモジュールからデータを読み取るループが含まれています。 ``ADC.read(1) 関数は、PCF8591モジュールのチャネル1（AIN1）に接続されたセンサーからアナログ入力をキャプチャします。 time.sleep(0.2) を取り入れることで、各読み取りの間に0.2秒の一時停止が作成されます。これにより、Raspberry PiのCPU使用率が低減され、過剰なデータ処理の負担を避けるとともに、端末が急速にスクロールする情報で溢れるのを防ぎ、出力の監視と分析が容易になります。
```
try:
    while True:  # Continuously read and print
        print(ADC.read(1))  # Read from Water level sensor module 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など）をキャッチするよう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」と表示して実行を停止します。これは、Pythonで連続実行するスクリプトを正常に終了する一般的な方法です。
```
except KeyboardInterrupt:
    print("exit")  # Exit on CTRL+C
```