MoistureSenser（土壌水分計） を使ってみる




1.ADコンバータはMCP3028の10ビットと１２ビット

2.ADコンバータの接続
 16vxx  ---- 3.3v
 15VR   ---- 3.3V
 14GND--- GND
 13CLK ---- SCLK
 12Dout---  MSO
 11Din  ---  MSI
 10CS  ---- CE0
  9DGND -- GND

3.MoistureSenserの接続
　赤　3.3V
　黒　GND
　青　CH0

4.データの校正
　完全水没で
     3.3Vで                 　　　　　5Vで　
　12ビット　2496　2V前後　　　4095　3.299V
　10ビット　　613  1.97V　　　 1023　3.299
　
メーカーのHPを見ると Arduinoの例で内蔵ADが10ビットだから

　5vで
　0から300　　乾燥
　300から700　標準
　700から950　水びたし

　校正結果
　10ビットで使用して
　上記を採用

5.ソースコードは
MP3208msenser10.py
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#sudo apt-get install python-spidev
import time
import sys
import spidev

spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0,0)


def readadc(adcnum):
    r = spi.xfer2([1, 8 + adcnum << 4, 0])
    adcout = ((r[1] & 3) << 8) + r[2]
    return adcout

def readadc12(adcnum):
    if adcnum > 7 or adcnum < 0:    
        return -1
    r = spi.xfer2([4 | 2 | (adcnum >> 2), (adcnum & 3) << 6, 0])
    adcout = ((r[1] & 15) << 8) + r[2]
    return adcout


def convertVolts(data):
    volts = (data * 3.3) / 1023
    #volts = round(volts,4)
    return volts

def convertVolts12(data):
    volts = (data * 3.3) / 4095
    #volts = round(volts,4)
    return volts


if __name__ == '__main__':
    try:
        while True:
            data = readadc(0)　　＃12ビット　readadc12(0)
            print("adc10bit  : {:8.5f} ".format(data))
            volts =convertVolts(data)  ＃12ビット　convertVolts12(0)
            print("adc10volt  : {:8.5f} ".format(volts))

            time.sleep(3)
    except KeyboardInterrupt:
        spi.close()
        sys.exit(0)





　

RapberryPI 2016年8月現在の初期設定
(2016年12月版を参照しましょう　これは古い）


雑誌やgoogle先生の情報が追い付いていないので、今日現在の情報をまとめてみた

0.SDカード関連別
 ・初期の初期
 sudo apt-get update
 sudo apr-get upgrade
 sudo apt-get install ibus-mozc fonts-takao

・環境設定から
　SetLocation
      japan jp utf-8
  Set Timezone
    jappan
  setKeyBord
    japan japan

でリブート
　JPの表示からmozcの選択
　でリブート 




1.事前準備
　・OSを最新に
　　sudo apt-get  update
       sudo apt-get  upgrade
       sudo rpi-update
   
　・各種もろもろのモジュールを　pipが便利です
     pipはPython 2.7.9以降、Python 3.4以降でデフォルトでインストールされている
　　＊sudo apt-get install python3-pip python-pip 最新版がインストール済みと怒られた

  　sudo apt-get install  python-dev
　  sudo apt-get install  python3-dev すでに最新版ですと怒られた
　  sudo apt-get install  git-core　   すでに最新版ですと怒られた
  　sudo apt-get install python-setuptools
       sudo apt-get install python3-setuptools これがうまく実行できない
　　　ときは
　 　　https;//pypi.python.org/pypi/setupypplsからpypa-setuptoos-xxxx
        pypa-setuptools-xxxにディレクトリを移動して
　　　sudo python3 setup.py install を実行
 

2．I２Cの設定
　・設定　＞＞　Raspberryの設定　＞＞　設定画面　
　　I２Cを有効にする

　・python-smbusモジュールのインストール
　　sudo apt-get install python3-sumbus     #python3
       sudo apt-get install python-smbus         #python2

　・libi2c-devドライバーのインストール（不必要かもしれないが念の為）
　　sudo apt-get install libi2c-dev
　　

　・I2Cツールのインストール
　　sudo spt-get intall i2c-tools
      (i2cdetect -y 1でアドレスの確認）　
　  (i2cget -y 1 0x?? b) アドレスで読み出し
　  (i2cget -y 1 0x?? 0x?? b) アドレスとレジスタ番号で読出
 
    ・ちょっと上級でリピートコンディション
　　信号が１バイトごとにスタートエンドに挟まれて送られるが
　　機種によってはリピートコンデュションを使って連続送受信モードのものもある
　
　　その場合は、設定しないとレジスタ0番号しか読まない
　　/etc/modprobe.d/i2c.confを作成
       options i2c_bcm2708 combined-1を記入　reboot
　　ただし複数の機器を接続しているときは要注意

3.SPIの設定
　・Menu>>設定>>RaspberryPiの設定>>インターフェース
　　SPIを有効
　・python-spidev のインストール
　　sudo apt-get install python-spidev すでに最新版ですと怒られた
　　sudo apt-get install python3-spidev  すでに最新版ですと怒られた

4.wiringpiのインストール
   先にdevとsetuotoolは必須

   sudo pip install wiringpi
   sudo pip3 install wiringpi
   sudo pip install wiringpi2
   sudo pip3 install wiringpi2

  古い機種なら
　sudo apt-get install  git-core　を実行済みとして 

git clone https://github.com/neuralassembly/WiringPi2-Python.git

　ディレクトリをWiringPi2-Pythonにチェンジして
　sudo python setup.py install

5.機種別ライブラリのインストール
　gitでメーカー等で公開されているソースをコピー
　コピーしたディレクトリにチェンジして
   sudo python setup.py installで
　を実行


6.ブラウザ

 sudo apt-get install iceweasel iceweasel-l10n-ja





でOK

    　  

BME280をI２Cモードで使ってみる




google先生で検索すると山のようにでてくるので、

スイッチサイエンスのBME280を参照してみる
https://github.com/SWITCHSCIENCE/BME280

BME280について詳しい日本語の説明も記載されているのでありがたく
参照させていただく。

まずは
１．RaspberyPiをI2Cに有効に、

２．python-sumbusパッケージをインストール
　sudo apt-get install python3-smbus
　sudo apt-get install pyhton-smbus

３．I2Cツールをインストール
　sudo apt-get install i2c-tools

４．結線
１－－ＶＤＤ
２－－ＧＮＤ
３－－Ｘ
４－－ＳＤＡ（３）
５－－ＧＮＤ
６－－ＳＣＬ（５）

５．Ｉ２Ｃアドレスの確認
　sudo I2Cdetect -y 1
   00X74

６．先のスイッチサイエンスのソースをダウンロードして実行
　print文に　（）を忘れずに

　BME２８０test2.py

 

１．ADT7410の１３bitと１６ｂｉｔの切り替え

　コンフィギュレーション・レジスタを１にする
　ADT7410のコンフィグレジスタは０X0３

　上位１ビットが１なら１６ビット　０なら１３ビット

　i2c.write_byte_data(adt7410_addr,0x03,0x00)　が１３ビット
　i2c.write_byte_data(adt7410_addr,0x03,0x80)　が１６ビット

２．分解能が
　１３ビットなら１／１６
　 if (data>4096):
         data = data - 8192
    data = data /16.0
　
   １６ビットなら
　 if (data>= 32768):  　　　マイナスフラグが上位１ビットのため
   　   data= temp - 65536
    data = data/128.0

3.１３ビットのデータソース

#i2c adt7410
import time
import smbus

#make new
i2c = smbus.SMBus(1)

#i2caddr
adt7410_addr = 0x48
register7410 = 0x00
#rejista03 16bit
i2c.write_byte_data(adt7410_addr,0x03,0x00)

while True:
     #rejisuta 0x00 0x01 2byte
 
 
     datas = i2c.read_i2c_block_data(adt7410_addr,register7410,2)
     data = datas[0] << 8
     data = data | datas[1]
     data = data >> 3
     if (data>4096):
         data = data - 8192
     data = data /16.0
     print(data )

     time.sleep(1)

４．１６ビットの時のデータソース
#i2c adt7410
import time
import smbus

#make new
i2c = smbus.SMBus(1)

#i2caddr
adt7410_addr = 0x48

#rejista03 16bit
i2c.write_byte_data(adt7410_addr,0x03,0x80)

while True:
    #rejisuta 0x00 0x01 2byte
    t_data = i2c.read_i2c_block_data(adt7410_addr,0x00,2)
    temp = t_data[0] << 8
    temp = temp | t_data[1]

    if (temp >= 32768):
        temp = temp - 65536

    now_temp = temp /128.0

    print(now_temp)

    time.sleep(1)
   
温度であまり意味がないが、、、

ADT7410はI２Cで接続してsmbusを利用して通信する
前章でSPIを説明したので、I2Cを説明

・i2c = smbus.SMBus(1)
　バス番号を選択
　i2cツールで引数を０，１で検索してエラーにならない方で
　sudo i2cdetect -y 1　　（０か１　ラズパイのバージョンによる）

・adt7410_addr = 0x48
　センサーのアドレス　I2Cツールで検索

・register7410 = 0x00
　読み出しレジスター

＃I2Cの読込み
def read():
     datas = i2c.read_i2c_block_data(adt7410_addr,register7410,2)
     data = datas[0] << 8
     data = data | datas[1]
     data = data >> 3     
  　if (data>= 4096):
        data = data - 8192　
     data = data /16.0
     return data
　
・I2c.read_i2c_block_data(adt7410_addr,register7410,2)
　アドレス0x48のレジスタ０から2バイト読みだし(13ビットだから）
　１３ビットだからはじめの１バイト[0]に8ビット　次の[1]に8ビット
　セットされる(頭から１３ビット分セット！）

　[b12b11b10b9b8b7b6b5] [b4b3b2b1b0???]

・data = datas[0] << 8
　datasにdatas[0]を8ビット左シフトしてセット
   b12b11b10b9b8b7b6b500000000

・data = data | datas[1]　OR演算だから
　b12b11b10b9b8b7b6b5b4b3b2b1b0???

・ data = data >> 3   
　000b12b11b10b9b8b7b6b5b4b3b2b1b0

なおb12はマイナスフラグ
　データシートを見ると
　１／１６＝０．０６２５刻みだから
　－０．０６２５で　00011111 11111111  0x1FFF =8191
    ＋０．０６２５で　0000000 0000001   0X0001 =  1
   －５５　で０ｘ１２９０　＝　７３１２
　＋１５０で０ｘ９６０ =  2400
 つまり０～２４００はプラスで
　７３１２～８１９１はマイナス
　

この計算式では＋の値だけになるので修正が必要
　if (data>= 4096):
      data = data - 8192
   data = data /16 



SPIとI2Cを同時に使用して
　アナログLM35温度センサーの値を１０ビットと１２ビット
　デジタル温度センサーADT7410のI2Cの測定値の比較をしてみた

　I２Cの有効化とsumbuｓの取り込み先に実施して

以下のソースで比較
--------------------------------------------------

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#sudo apt-get install python-spidev
import time
import sys
import spidev
import smbus

#I2Cの定義
i2c = smbus.SMBus(1)
adt7410_addr = 0x48
register7410 = 0x00

#SPIの定義
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0,0)

＃SPIの１０ビット読込
def readadc(adcnum):
    r = spi.xfer2([1, 8 + adcnum << 4, 0])
    adcout = ((r[1] & 3) << 8) + r[2]
    return adcout

＃SPIの１２ビット読込
def readadc12(adcnum):
    if adcnum > 7 or adcnum < 0:    
        return -1
    r = spi.xfer2([4 | 2 | (adcnum >> 2), (adcnum & 3) << 6, 0])
    adcout = ((r[1] & 15) << 8) + r[2]
    return adcout

＃SPI１０ビットのLM35のボルト
def convertVolts(data):
    volts = (data * 3.3) / 1023
    #volts = round(volts,4)
    return volts

＃SPI１２ビットのボルト
def convertVolts12(data):
    volts = (data * 3.3) / 4095
    #volts = round(volts,4)
    return volts

＃温度補正
def convertTemp(volts):
    #temp = (100 * volts) - 50.0
    temp = volts * 100
    temp = round(temp,4)
    return temp

＃I2Cの読込み
def read():
     datas = i2c.read_i2c_block_data(adt7410_addr,register7410,2)
     data = datas[0] << 8
     data = data | datas[1]
     data = data >> 3
     if (data>= 4096):
        data = data - 8192　     
     data = data /16.0
     return data

if __name__ == '__main__':
    try:
        while True:
　　　＃１０ビット
            data = readadc(1)
            volts = convertVolts(data)
            temp = convertTemp(volts)
            print("temp10bit : {:8.2f}".format(temp))

　　　＃１２ビット
            data = readadc12(1)
            volts = convertVolts12(data)
            temp = convertTemp(volts)
            print("temp 12bit: {:8.2f}".format(temp))

　　　＃I2C
            temp = read()
            print("temp I2C: {:8.2f}".format(temp))
            time.sleep(3)
    except KeyboardInterrupt:
        spi.close()
        sys.exit(0)
-----------------------------------------------------------------

結果は

temp10bit :    24.84
temp12bit: 　 24.90
temp I2C:　    25.12

でした