Ses Seviyesi Ölçer Olarak RPi?

Kızımın science fair projesi (Bilgisayar Bilimi ve Matematik kategorisi) için RPi'yi dolaşmak ve farklı yüksek seslerin acı eşiğinin üstünde olup olmadığını ve kulaklarımıza zarar verip vermediğini ölçmek istiyor. 6. sınıf öğrencisi, ancak Python'da RPi ve programlama deneyimi var. Phillip Heels Nichols, FB RPi sayfasında bazı soruları yanıtladı, ancak daha fazla yardım için buraya gelmemizi önerdi. Pi'yi kaç milivolt üretildiğini anlamak için bir ses basıncı ölçerle (bunlardan birine sahibim) kalibre etmek istiyor

İşte şimdiye kadar düşündüğümüz şey. Adafruit'ten bir adc (mcp3008) satın aldık ve gelişini bekliyoruz. ADC'den dijital çıkışı GPIO pin 11'e ve GPIO pin 12'ye kırmızı bir LED'e bağlarsak, bu basit program işe yarar mı?

import RPi.GPIO as GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(11,GPIO.IN)
GPIO.setup(12,GPIO.OUT)
GPIO.output(12,GPIO.LOW)    #make sure LED is off
SPL=0 #zero the variable

While SPL<??:            #Where ?? is the value in millivolts produced by a sound at 130 db
    SPL=GPIO.input(11)   #get value from adc connected to microphone
GPIO.output(12,GPIO.HIGH)   #turn LED on if the sound level is higher than ??

Bu işe yararsa, GPIO pinlerine bağlı bir düğmeye basarak programı sıfırlamak için hangi kodun sonuna konabilir? Bunun taşınabilir olmasını istiyor, bu yüzden programı tekrar çalıştırmak için komut yazamayacak.

Sadece ADC'nin dijital çıkış pinini RPi GPIO'nun 11 pinine bağlayarak SPI veriyolunu kullanmak işe yaramaz. Bu otobüs, kesin olarak 4, daha fazla kabloya ihtiyaç duyar.

ADC'nin düzgün çalışması için bir SPI girişi, Clock ve Chip Select pinlerine de ihtiyacı olacaktır. Neyse ki bu konuda çok sayıda kaynaktan edinilebilecek iyi bilgiler var.

Öncelikle SPI'nin çalışması hakkında biraz daha fazla bilgi edinmek isterseniz, SPI'yi biraz daha iyi tanımak için Wikipedia'daki bu sayfayı okumanızı öneririz .

İkincisi , Adafruits'in bu konuyu tam olarak tartışan çok güzel bir öğreticisi var, Python kodunu içeriyor ve ADC'nin kendisini bağlama ve onunla iletişim kurma süreçlerinde size rehberlik ediyor. Bir (küçük) dezavantaj, bu öğreticide kullanılan kodun SPI bağlantı noktasının kendisini kullanmaması, yazılımın SPI veriyolunu (bit-banging olarak adlandırılır) öykünmesi, yani GPIO bağlantı noktasındaki pinleri kullanmakta daha özgür olduğunuz anlamına gelir İstediğiniz.

Göreceli olarak basit projeniz için sanırım (bugünlerde 6. sınıfların bu tür görevleri yaptıkları için mutlu bir şekilde şaşırmış olmama rağmen!, Onlar için bu tür projeler yaparak onlara birçok yeni bilgi atıldı), bit beceriyor çözüm sadece işe yarayacak ince. Bit vurmanın kullanılmasının bir avantajı, öğrenme amaçları için daha iyi uymasıdır, çünkü tüm SPI sinyallerini kendiniz oluşturursunuz, işlemci otomatik olarak hiçbir şey yapmaz, böylece genel olarak SPI ve seri iletişim hakkında daha iyi bir bilgi birikimine sahip olursunuz!

Belki Adafruit'ten örneklerle başlamak ve daha sonra SPI için RPi'deki donanım uygulamasını kullanmaya geçmek iyi bir fikirdir, bu durumda veri sayfasına ihtiyacınız olacaktır (Adafruit yazılım uygulamasını kullanırken de kullanışlıdır) , Bölüm 5 ve 6 iletişimi ve ADC'yi kullanmak için neyin yapılandırılması gerektiğini açıklar.

MCP3008 ve Adafruit_MCP3008 ve Adafruit özellikli donanım SPI için.SPI Python kitaplıkları:

Adafruit.SPI kütüphanesinin SpiDev nesnesinin set_clock_frequency ('Hz' değeri ') içine tweak denedim. Yani şöyle bir şey,

import Adafruit_SPI as SPI  
ChangeClk=SPI.SpiDev(spi=0, port=0, max_speed = default)
ChangeClk.set_clock_frequency(90000)

5 KHz örnekleme oranı istedim (MCP3008'e 5 V verildi) ancak Raspberry Pi model 2 B, DSO'da gözlemlendiğinde 25 KHz'lik bir seri SAAT veriyordu. 5 KHz analog giriş sinyali örnekleme hızı için Pi'den Seri CLK 90 KHz olmalıdır (MCP 3008 veri sayfasında verildiği gibi 18 kat örnekleme hızı). Ancak bu bile yardımcı olamazdı ve python betiği çalışırken işler değişmeden kalır.

Ayrıca şaşırtıcı bir şekilde, RPi'deki SPYDER IDE üzerinde çalıştırıldığında aynı kod, 1 saniyede 1006 değer yazdırdı ve bu ayarlar, dahili Python-2 kabuğundan farklı olarak 1 KHz'den daha yüksek bir değerle aynı tutuldu.