2016-09-04

ラズベリーパイ３温度センサ BMP085(2) プログラミング

ラズパイでgpioを制御するプログラムを書く場合はもちろん、

パイソンで記述するのが好ましい。

それはそうだ、ラズパイはそういう風に提供されているんだから。

とはいえ、「ややこしいところは隠蔽されているから簡単」は、「原理はよくわからないけど動いた」と同じなので、ｃ言語でやってみたい。

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さて、一つ忘れていたが、AD変換＋可変抵抗で、spiインタフェースを使って一生懸命マスタ・スレーブがどうだか言って、可変抵抗値をデジタルサンプリングしていたが、この温度センサはA/D変換を内部で行っているので、その苦労はない。

A/D変換機能を内蔵し、

シンプルなi2cプロトコル方式で外部にデータ参照させる

これがセンサ系ICの定番なんだろうか。

こういった話も「RaspberryPiで学ぶ電子工作」からは読み取れる。

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【重要】

ここからは以下のサイトを参考にしている。

http://nopnop2002.webcrow.jp/AirCon/AIRCON-3.html

wiringPiは確か前にインストールした。

libi2c-devは消すように、とある。大丈夫か。

> sudo apt-get --purge remove libi2c-dev

今まで試した、ほかの何かが動作しなくなるかも。

あれっと思ったら戻すこと（自分向け）

> sudo apt-get install libi2c-dev

ちなみにうちのラズパイ３は、libi2c-devを削除したら再起動した。

うーーーむ・・（汗

webopiだったか何だったかが依存していたのか？

それにしても再起動するなんて・・

不安だ・・

上記サイトでDLしたプログラムは libi2c-devを削除してもエラーとなる。

NULLがわからない、と言ってくる。

該当ファイルに、#include <stdio.h>を足したら出なくなった。

うーむ・・

回路接続したら、ラズパイ３が再起動した。

うーむ・・・

前に煙が出た時に、ラズパイ３本体もどっか焼けたんだろうか・・

とにかくできたプログラムを実行した。

>sudo ./readBMP085

Temperature 85.3 *F
Temperature 29.6 *C
Pressure 1012.16 hPa
Altitude 157.5 Feet
Altitude 48.0 M

室温取れた！！！！！

つーか、エアコン２６度設定なのに、30°近くある？？？！！

どうゆう事？？？！！

温度センサの目の前に扇風機を置いてみる。

おぉ、みるみる下がってくｗｗｗ

Temperature 83.1 *F
Temperature 28.4 *C
Pressure 1012.11 hPa
Altitude 157.5 Feet
Altitude 48.0 M

面白い。ちゅーか、ラズパイ本体の隣で計測してたから

ラズパイ本体の発熱が対流しているのかしら。

とにかく、温度センサが壊れてるわけでも、

プログラムが異常動作しているわけでもない事は

わかった。

次はプログラムの内部動作を見てみる。

2016-09-04

ラズベリーパイ３温度センサ BMP085(1) 回路接続

前回はA/Dコンバータの値をspiインタフェースで読み込んだ。

ブレッドボードの裏側がおかしくなったせいか、A/Dコンバータから煙が出て

使えなくなったので、注意しないと（汗

テストに使った可変抵抗はテスタあててみると無事だった。

というか、ICではないので、壊れるものでもないか。

A/Dコンバータは内部に回路を持っているので、そこに過電流が流れるかなにかで

熱エネルギーで溶けて壊れたんだろうか・・・

可変抵抗の両足は３ｖ、可変する脚は０～３ｖだかに変動する事はテスタで確認した。

今回は温度センサ(BMP085)を動作させてみる。

インタフェースはI2C。

spiは、シリアルペリフェラルインタフェース、素朴なマスタ・スレーブ通信プロトコルだった。マスタ側のR/W、スレーブ側のR/Wで構成され、クロックで同期。マスタのインプットはこの場合、スレーブへのデータ読み込みコマンドだった。それをクロック信号（LOW->HIGH)で送信通知していた。データ読み込みはクロック信号で受信通知してから実際のデータ受信していた。

I/C間の通信をどちらがマスタ、どちらがスレーブと見立てて、通信していた。

I2Cはどう違うのか。

おそらく、マスタ・スレーブという概念は存在しないのではなかろうか。

使用するのは、

SCL : シリアルクロック

SDA: シリアルデータ

確かに、spiにあったような、もしも (Master Output Slabe In)がない。

始めてみよう。

ラズパイ３のgpioをみてみると、

ピン3番：SDA1 (I2C)

ピン5番：SCL1 (I2C)

とある。これを温度センサの SDA, SCLに接続すれば良い。

ちなみに、SDA2とか、SCL2は見当たらない。gpioを拡張する場合のために、

識別番号つけてるだけなのか。

3.3v : pin1
gnd : pin6
scl : pin5
sda:pin3

接続ピンはこの４つだけ。

ラズパイ３と回路接続したら、まず、ラズパイ３がi2cデバイスとして認識しているか

確認してみる。

ラズパイ３では、bruetooth通信のために、UARTが安定しない、といった話があり、接続デバイスにはハードウェア設計上の制約が生まれるものらしい。

そういった話もあるからか、sudo raspi-configで i2cを有効にしなければならない。

i2cをラズパイ３で使えるようにする話は詳細には触れないが、このハードウェア事情的なコンフィグだけで良い。

ように見えるが、もちろんi2c制御ライブラリが必要になる。ラズベリーパイのパイは、「パイソン」のパイであり、パイソンライブラリとしてミドルウェア積み込みされているので、通常は意識しない。

（ちなみにspiの時はraspi-configとか、あまり考えなかった気がするけど、なぜだろう。忘れているだけ？)

話がそれたが、i2cデバイス認識しているか確認してみる。

もちろん回路接続しないと、ラスパイ３からはi2cデバイスは存在しない事になるので注意。

> sudo i2cdetect -y 1

ずらずらっと出力されるが、以下が BMP085を認識した、という証拠らしい。

70: -- -- -- -- -- -- -- 77

次は実際にgpioを読むためのプログラムを動作させてみる。

2016-08-27

今日はspi

ラズパイ３を購入したので、いろいろ試してる。

参考書籍は「RasberryPiで学ぶ電子工作」

ブルーバックのこういう実践本にはあまり良いイメージがなかったけど、

この本は結構いいかも。

試すICは MCP3208。

spiは連続する1/0の塊（＝数値）をI/Oするための４つの端子（信号線）がある。

SCLK：シリアルクロック。同期用。

MISO： Master In Slave Out

MOSI：Master Out Slabe In

CEO：

ちなみに、spiはシリアル・ペリフェラル・インタフェース。

IC同士の直接通信をダイレクトに表しているだけの言葉。

spiは、二つの素子　マスタ⇔スレーブ間の通信規格。

ここではラズパイがマスタ、MCP3208がスレーブ。

従って、ラズパイ側のspi端子は以下のように設定する。

SCLK...出力に設定。ラズパイ側から通信の同期を指示する。

MOSI...出力に設定。ラズパイ側はマスタなので、Master Out=信号出力。

ここではMCP3208に、チャンネル0のアナログ値の取得を依頼するための

コマンドを送信する。

MISO...入力に設定。MCP3208からのAD変換されたデータを受信 Master Inputする。

CEO...出力ポートに設定。マスタ側の独り言を処理するためのポート。

・クロックは信号の出力の都度、HIGH→LOWする。

・スレーブ(MCP3208)に対して毎回、以下のループ。

1. CEOをHigh (spi送受信無効)

2.クロックをリセット(Low)

3.CEOをLOW (spi送受信開始)

4. xチャンネルのデータ読みたいコマンド送信

5ビットデータのループ

- ビットデータをMOSIに出力(High or Low)

- クロック HIGH->LOW で送信同期

5. xチャンネルのデータ受信

13ビットデータのループ

- クロック HIGH->LOWで受信同期

- MISOピンからビットデータ入力(High or Low)

6. CEOをHIGH (spi送受信無効)

さて、まずはサンプルのパイソンプログラムを動作させてみよう。