3つの感圧センサーを用いてデータを測定したいです。

Question

現状

以下のコードや機材を用いて
1つの感圧センサーを用いた測定はできています。

使用している機材

◯RaspberryPi
◯感圧センサー×３（1pc DF9-40）
◯A/Dコンバータ（MCP3008）

##現在使用しているコード

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BCM) 

def readadc(adcnum,clockpin,mosipin,misopin,cspin):
  
  if ((adcnum > 7) or (adcnum < 0)):
    return -1
  
  GPIO.output(cspin,True)       
  GPIO.output(clockpin,False)   
  GPIO.output(cspin,False)      
  
  commandout = adcnum
  commandout |= 0x18   
  commandout <<= 3     
  for i in range(5):
    if (commandout & 0x80):
      GPIO.output(mosipin,True)
    else:
      GPIO.output(mosipin,False)
    commandout <<= 1
    GPIO.output(clockpin,True)
    GPIO.output(clockpin,False)
  
  adcout = 0
  
  for i in range(12):
    GPIO.output(clockpin,True)
    GPIO.output(clockpin,False)
    adcout <<= 1
    if (GPIO.input(misopin)):
      adcout |= 0x1
  
  GPIO.output(cspin,True)
  
  adcout >>= 1  
  return adcout

SPICLK = 18
SPIMISO = 23
SPIMOSI = 24
SPICS = 25

GPIO.setup(SPIMOSI,GPIO.OUT)
GPIO.setup(SPIMISO,GPIO.IN)
GPIO.setup(SPICLK,GPIO.OUT)
GPIO.setup(SPICS,GPIO.OUT)

FSR = 0; 
T = 15 
Ts = 0.1
for i in range(int(T/Ts)):
    
  Measured_Voltage = readadc(FSR,SPICLK,SPIMOSI,SPIMISO,SPICS)
  print(Measured_Voltage*5.0/1023)
  time.sleep(Ts)

###参考にしたURL

このURLを参考に配線とコードを組みました
※上記のウェブ内の言語はおそらく
インドネシア語です。

教えていただきたいこと

「3つの感圧センサーを用いて各センサーのデータを抽出したい」

私がインターネットで調べている限り、1つの感圧センサーを用いた記事しか
見つけることができませんでした。

⇒複数のセンサーを使用するためには
何か追加するプログラミングはありますか？
それとも現在参考にしているコードでは
複数のセンサーを接続することはできませんか？

お手数をおかけしますが、
ご教示のほどよろしくお願い申し上げます。

Answer 1

リンク先を見てみましたが、何語か分からなかったので説明はわかりませんが、ざっとコードを眺めてみた感じと、A/Dコンバータの仕様をみた感じだと、簡単に拡張できそうです。

まず、ADコンバータのMCP3008は8chのA/Dコンバータですので、最大8ポート分のアナログ入力を処理できます。

感圧センサは、現在の回路だとCH0につながっていますが、同じような配線で感圧センサをCH1,CH2につなげればいいと思います（抵抗も忘れずに入れてください）。

プログラムとしては、末尾に

FSR = 0; 
T = 15 
Ts = 0.1
for i in range(int(T/Ts)):

  Measured_Voltage = readadc(FSR,SPICLK,SPIMOSI,SPIMISO,SPICS)
  print(Measured_Voltage*5.0/1023)
  time.sleep(Ts)

という行がありますが、ここをちょっと変えるだけでいいと思います。

元々のプログラムにread_adc()という関数があり、その関数の仕様が複数チャンネルの入力に対応しているようなので、読み込みのときに読み込みたいチャネル番号を引数として与えるだけです。

つまり、チャネル1を読み込みたければ、

FSR = 1; 
T = 15 
Ts = 0.1
for i in range(int(T/Ts)):

  Measured_Voltage = readadc(FSR,SPICLK,SPIMOSI,SPIMISO,SPICS)
  print(Measured_Voltage*5.0/1023)
  time.sleep(Ts)

というふうに、FSRに読み込みたいチャネルの番号を代入すれば大丈夫だとおもいます。

要は、

FSR = 1; 

Measured_Voltage = readadc(FSR,SPICLK,SPIMOSI,SPIMISO,SPICS)
print(Measured_Voltage*5.0/1023)

の処理が指定したチャネルのA/Dコンバータの読み込みを行っているわけですので、あとは読み込みたいチャネルの数だけ同じ処理を繰り返せば良いと思います。

もしかしたら、A/Dコンバータの仕様によっては、連続したA/D変換が行えないかもしれません。そのあたりはデータシートに記載されていますので、それを参考にして、必要に応じてreadadc()の後にtime.sleep()を入れてみてください。

Comments

[stark17]

ご回答下さり、ありがとうございます。

その後、教えてくださった通りにコードを書き直しました。
その結果、設定した秒毎に反応するセンサーが移り変わっていくデータとなりました。

できれば、
設置した複数のセンサーで同時にデータ測定できるような
コードをさらに教えていただきたいです。

お手数をおかけしますが、
よろしくお願い申し上げます。

[TsukubaDepot]

あまり難しく考える必要はないと思います。
チャネル1とチャネル2を読み込ませたいときには、

FSR = 1;

Measured_Voltage = readadc(FSR,SPICLK,SPIMOSI,SPIMISO,SPICS)
print(Measured_Voltage*5.0/1023)

FSR = 2;

Measured_Voltage = readadc(FSR,SPICLK,SPIMOSI,SPIMISO,SPICS)
print(Measured_Voltage*5.0/1023)

のように、連続して書くだけで大丈夫だと思います。

もちろん、繰り返し文などを使うことで、もっとすっきり記述することも可能ですが、まずは愚直にコードを記述してみてはいかがでしょうか。

[stark17]

ご返信ありがとうございます。

度々申し訳ございません。
教えてくださった上記のコードでは、
ch0のセンサーしか反応を得られませんでした。

仮に3本のコードの配線をすべてch0で接続した場合は、
前より小さい値ですが、
同時にデータを測定をすることができました。

また併せてお伺いしたいのですが、
それぞれのセンサーから得られるデータを
合計でなく切り離して
表示したいのですが、
どのようにしたらいいでしょうか？

お手数をおかけしますが、
よろしくお願い申し上げます。

[TsukubaDepot]

お力になりたいところですが、手元には同じA/Dコンバータなどがないため、プログラムを見た上での判断になってしまいます。

私がソースコードとデータシートの一部を見た感じだと、readadc()の第一引数はチャネル番号なので、1であればCH1、0であればCH0という具合にそれぞれのチャネルの値が得られそうな感じではあるのですが…

この手のトラブルは、ソースコードだけでなく、実際の配線も原因となっていることが多いので、そちらがあるとまた違うんですけどね。

ちなみに、3本のコードを一つのチャネルに入力するすることは物理的に可能ですが、得られる値は違う意味になってしまいます。

おそらく、使われているセンサは、圧力に応じて値が変わるセンサだと思います。
そのセンサを3つ並列につないでいるのであれば、抵抗の並列接続回路と同じ回路になってしまいます。

得られる値は3つのセンサの状況に応じた値ではありますが、どのセンサがどの程度押されたのかということまでは知ることはできません。

たとえば、いまA/DコンバータのCH0に圧力センサを取り付け、FSRの値を0にして数値を取り込んでいると思いますが、センサをCH1に接続し、FSRの値を1にしてみたら、きちんと値はとりこめるでしょうか。

まずは、そこから確認するといいと思います。