Raspberry pi - Python - PCF8591

W tym poście chciałbym opisać sposób użycia układu PCF8591 czyli czterokanałowego przetwornika ADC.

[Źródło: https://www.element14.com/community/community/raspberry-pi]

Układ posiada cztery kanały A/C oraz jedno wyjście C/A. Dane przedstawiane są na 8 bitach, czyli rozdzielczość układu wynosi 255. Napięcie zasilania może być w przedziale od 2,5V do 6,0V.

Podłączenie:

Układ do podłączenia składa się z czterech linii VCC, GND oraz SDA i SCL.

VCC do 3.3V
GND do masy
SDA linia danych I2C
SCL linia zegara I2C

Kod programu:

Najpierw klasa deklarująca adresy wszystkich dostępnych kanałów:

1. class ADCCHANNELS:
2.     devAddress = 0x48
3.     A0 = 0x40
4.     A1 = 0x41
5.     A2 = 0x42
6.     A3 = 0x43
7.     RESOLUTION = 255
8.     VOLTAGE = 3.3

Adres urządzenia (gdy jest domyślny i nie zmieniany przez zworki na płytce) wynosi 0x48 (72).

Druga klasa przechowuje wyniki wykonywanych operacji:

1. class ADCREADDATA:
2.     lastRawDataA0 = 0
3.     lastConverValueA0 = 0.0
4.     lastRawDataA1 = 0
5.     lastConverValueA1 = 0.0
6.     lastRawDataA2 = 0
7.     lastConverValueA2 = 0.0
8.     lastRawDataA3 = 0
9.     lastConverValueA3 = 0.0

Trzecia klasa zawiera operacje odczytu wartości nie przetworzonych oraz przetworzonych:

1. class AdcValue(object):
2.     lastRawData = 0
3.     lastConvertValue = 0.0
4.     i2cBus = smbus.SMBus(1)
5.  
6.     def getRawData(channel):
7.         AdcBattery.i2cBus.write_byte(ADCCHANNELS.devAddress, channel)
8.         readValue = AdcBattery.i2cBus.read_byte(ADCCHANNELS.devAddress)
9.         return readValue
10.  
11.     def getRawValueFromChannel0():
12.         rawDataA0 = AdcValue.getRawData(ADCCHANNELS.A0)
13.         return rawDataA0
14.  
15.     def getRawValueFromChannel1():
16.         rawDataA1 = AdcValue.getRawData(ADCCHANNELS.A1)
17.         return rawDataA1
18.  
19.     def getRawValueFromChannel2():
20.         rawDataA2 = AdcValue.getRawData(ADCCHANNELS.A2)
21.         return rawDataA2
22.  
23.     def getRawValueFromChannel3():
24.         rawDataA3 = AdcValue.getRawData(ADCCHANNELS.A3)
25.         return rawDataA3
26.  
27.     def getRawDataFrom(channel):
28.         if channel == 0:
29.             convertValue = AdcValue.getRawValueFromChannel0()
30.         if channel == 1:
31.             convertValue = AdcValue.getRawValueFromChannel1()
32.         if channel == 2:
33.             convertValue = AdcValue.getRawValueFromChannel2()
34.         if channel == 3:
35.             convertValue = AdcValue.getRawValueFromChannel3()
36.  
37.         return convertValue;
38.  
39.     def convertValueCalcul(rawData, adcRefVoltage, adcResolution):
40.         convertValueRet = (rawData * adcRefVoltage / adcResolution)
41.         return convertValueRet
42.  
43.     def convertValueChannel(channel):
44.         if channel == 0:
45.             ADCREADDATA.lastConverValueA0 = AdcValue.convertValueCalcul(ADCREADDATA.lastRawDataA0, ADCCHANNELS.VOLTAGE,ADCCHANNELS.RESOLUTION)
46.         if channel == 1:
47.             ADCREADDATA.lastConverValueA1 = AdcValue.getRawValueFromChannel1(ADCREADDATA.lastRawDataA1, ADCCHANNELS.VOLTAGE,ADCCHANNELS.RESOLUTION)
48.         if channel == 2:
49.             ADCREADDATA.lastConverValueA2 = AdcValue.getRawValueFromChannel2(ADCREADDATA.lastRawDataA2, ADCCHANNELS.VOLTAGE,ADCCHANNELS.RESOLUTION)
50.         if channel == 3:
51.             ADCREADDATA.lastConverValueA3 = AdcValue.getRawValueFromChannel3(ADCREADDATA.lastRawDataA3, ADCCHANNELS.VOLTAGE,ADCCHANNELS.RESOLUTION)
52.  
53.     def readConvertValueChannel(channel):
54.         raw = getRawDataFrom(channel)
55.         convert = convertValueChannel(channel)
56.  
57.         #forDebug
58.         print("AOUT0:%1.3f" %AdcBattery.lastConvertValue)
59.  
60.         return {'raw':raw, 'conv':convert }

W klasie powyżej znajdują się funkcje pobierające szukane wartości. Do każdego odczytu przygotowałem osobną funkcję która pobiera dane z kanałów. Można także korzystać z pojedynczej funkcji gdzie wprowadza się numer od 0 do 3. Na tej podstawie odczyta się dane z podanego kanału.

Cały kod można pobrać z dysku Google pod tym linkiem.