دوائر Raspberry Pi GPIO: استخدام مستشعر تناظري LDR بدون ADC (محول تناظري إلى رقمي): 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

في Instructables السابقة ، أوضحنا لك كيف يمكنك ربط دبابيس GPIO الخاصة بـ Raspberry Pi بمصابيح LED والمفاتيح وكيف يمكن أن تكون دبابيس GPIO مرتفعة أو منخفضة. ولكن ماذا لو كنت تريد استخدام Raspberry Pi مع مستشعر تناظري؟

إذا أردنا استخدام المستشعرات التناظرية مع Raspberry Pi ، فسنحتاج إلى أن نكون قادرين على قياس مقاومة المستشعر. على عكس Arduino ، فإن دبابيس GPIO الخاصة بـ Raspberry Pi غير قادرة على قياس المقاومة ولا يمكنها الشعور إلا إذا كان الجهد الموفر لها أعلى من جهد معين (حوالي 2 فولت). للتغلب على هذه المشكلة ، يمكنك استخدام المحول التناظري الرقمي (ADC) ، أو يمكنك استخدام مكثف رخيص نسبيًا بدلاً من ذلك.

سيوضح لك هذا Instructable كيف يمكن القيام بذلك.

الخطوة 1: ما سوف تحتاجه

- تم تثبيت RaspberryPi مع Raspbian بالفعل. ستحتاج أيضًا إلى أن تكون قادرًا على الوصول إلى Pi باستخدام شاشة وماوس ولوحة مفاتيح أو عبر سطح المكتب البعيد. يمكنك استخدام أي نموذج من Raspberry Pi. إذا كان لديك أحد طرازات Pi Zero ، فقد ترغب في لحام بعض دبابيس الرأس بمنفذ GPIO.

- مقاوم يعتمد على الضوء (يُعرف أيضًا باسم LDR أو المقاوم الضوئي)

- مكثف سيراميك 1 فائق التوهج

- نموذج أولي بدون لحام

- بعض أسلاك العبور من الذكور إلى الإناث

الخطوة الثانية: بناء دائرتك

قم ببناء الدائرة أعلاه على اللوح الخاص بك مع التأكد من عدم تلامس أي من المكونات. لا يحتوي المقاوم المعتمد على الضوء والمكثف الخزفي على قطبية مما يعني أنه يمكن توصيل تيار سالب وإيجابي بأي من السلكين. لذلك لا داعي للقلق بشأن الطريقة التي تم بها توصيل هذه المكونات في دائرتك.

بمجرد التحقق من دائرتك ، قم بتوصيل كبلات العبور بدبابيس GPIO الخاصة بـ Raspberry Pi باتباع الرسم التخطيطي أعلاه.

الخطوة 3: قم بإنشاء سيناريو بايثون لقراءة المقاوم المعتمد على الضوء

سنكتب الآن نصًا قصيرًا يقرأ ويعرض مقاومة LDR باستخدام Python.

على Raspberry Pi الخاص بك ، افتح IDLE (القائمة> البرمجة> Python 2 (IDLE)). افتح مشروعًا جديدًا ، انتقل إلى ملف> ملف جديد. ثم اكتب (أو انسخ والصق) الكود التالي:

استيراد RPi. GPIO كـ GPIOimport timempin = 17 tpin = 27 GPIO.setmode (GPIO. BCM) cap = 0.000001 GPIO. OUT) GPIO.output (mpin، False) GPIO.output (tpin، False) time.sleep (0.2) GPIO.setup (mpin، GPIO. IN) time.sleep (0.2) GPIO.output (tpin، True) starttime = time.time () endtime = time.time () بينما (GPIO.input (mpin) == GPIO. LOW): وقت النهاية = time.time () Measureresistance = endtime-starttime res = (قياس المقاومة / الغطاء) * المجاور i = i + 1 t = t + res إذا كان i == 10: t = t / i print (t) i = 0 t = 0

احفظ مشروعك باسم lightensor.py (ملف> حفظ باسم) في مجلد المستندات.

افتح الآن Terminal (Menu> Accessories> Terminal) واكتب الأمر التالي:

بيثون lightensor.py

سيعرض Raspberry Pi بشكل متكرر مقاومة المقاوم الضوئي. إذا وضعت إصبعك على المقاوم الضوئي ، فستزداد المقاومة. إذا سلطت ضوءًا ساطعًا على المقاوم الضوئي ، فستقل المقاومة. يمكنك إيقاف تشغيل هذا البرنامج بالضغط على CTRL + Z.

الخطوة 4: كيف يعمل

عندما يتم شحن المكثف تدريجيًا ، يرتفع الجهد الذي يمر عبر الدائرة وإلى دبوس GPIO. بمجرد شحن المكثف إلى نقطة معينة ، يرتفع الجهد فوق 2 فولت وسيشعر Raspberry Pi أن GPIO pin 13 مرتفع.

إذا زادت مقاومة المستشعر ، فسيتم شحن المكثف بشكل أبطأ وستستغرق الدائرة وقتًا أطول للوصول إلى 2 فولت.

يضاعف النص أعلاه بشكل أساسي المدة التي يستغرقها السن 13 للتحول إلى مرتفع ثم يستخدم هذا القياس لحساب مقاومة المقاوم الضوئي.