Raspberry Pi 是基于ARM体系结构处理器的主板，专为电子工程师和业余爱好者设计。PI是目前最受信任的项目开发平台之一。PI具有更高的处理器速度和1 GB RAM，可用于许多高端项目，例如图像处理和物联网。使用PI可以完成很多很酷的事情，但是一个可悲的特性是它没有内置的ADC模块。
仅当Raspberry Pi可以与传感器接口时，它才能了解现实世界的参数并与之交互。那里的大多数传感器都是模拟传感器，因此我们应该学习使用带有Raspberry Pi的外部ADC模块IC连接这些传感器。在这个项目中，我们将学习如何将Flex传感器与Raspberry Pi连接起来并在LCD屏幕上显示其值。
所需材料：
- Raspberry Pi（任何型号）
- ADC0804集成电路
- 16 * 2 LCD显示屏
- 柔性传感器
- 电阻和电容
- 面包板或穿孔板。
ADC0804单通道8位ADC模块：
在继续进行下一步之前，让我们了解此ADC0804 IC以及如何将其与raspberry pi一起使用。 ADC0804是单通道8位IC，这意味着它可以读取单个ADC值并将其映射到8位数字数据。 Raspberry Pi可以读取这些8位数字数据，因此值将为0-255，因为2 ^ 8为256。如下面的IC的引脚图所示，DB0至DB7引脚用于读取这些数字。价值观。
现在，这里另一个重要的事情是， ADC0804以5V工作 ，因此它以5V逻辑信号提供输出。在8引脚输出（代表8位）中，每个引脚都提供+ 5V输出以表示逻辑“ 1”。因此问题在于PI逻辑为+ 3.3v，因此您无法将+ 5V逻辑提供给PI的+ 3.3V GPIO引脚。如果给PI的任何GPIO引脚提供+ 5V电压，则电路板会损坏。
因此，要使逻辑电平从+ 5V降压，我们将使用分压器电路。我们已经讨论过分压器电路，之前对其进行了进一步的说明。我们要做的是，使用两个电阻将+ 5V逻辑分为2 * 2.5V逻辑。因此，除法运算后，我们将为Raspberry Pi提供+ 2.5v逻辑。因此，只要ADC0804提供逻辑“ 1”，我们在PI GPIO引脚上就会看到+ 2.5V，而不是+ 5V。在此处了解有关ADC的更多信息：ADC0804简介。
下面是我们在Perf板上构建的使用ADC0804的ADC模块 的图片：
电路图和说明：
下面显示了将Flex传感器与Raspberry Pi接口的完整电路图。相同的解释如下。
这个树莓派挠性传感器 电路似乎有很多导线，有点复杂，但是如果仔细看，大多数导线是直接从LCD和8位数据引脚连接到Raspberry pi的。下表将帮助您建立和验证连接。
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引脚名称 |
树莓针编号 |
Raspberry Pi GPIO名称 |
|
液晶显示器 |
销4 |
地面 |
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LCD Vdd |
销6 |
Vcc（+ 5V） |
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液晶显示器 |
销4 |
地面 |
|
液晶显示器 |
销38 |
GPIO 20 |
|
液晶RW |
销39 |
地面 |
|
液晶屏 |
销40 |
GPIO 21 |
|
液晶D4 |
销3 |
GPIO 2 |
|
液晶D5 |
销5 |
GPIO 3 |
|
液晶D6 |
销7 |
GPIO 4 |
|
液晶D7 |
销11 |
GPIO 17 |
|
ADC0804 Vcc |
销2 |
Vcc（+ 5V） |
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ADC0804 B0 |
针脚19（通过5.1K） |
GPIO 10 |
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ADC0804 B1 |
针脚21（通过5.1K） |
GPIO 9 |
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ADC0804 B2 |
针脚23（通过5.1K） |
GPIO 11 |
|
ADC0804 B3 |
针脚29（通过5.1K） |
GPIO 5 |
|
ADC0804 B4 |
针脚31（通过5.1K） |
GPIO 6 |
|
ADC0804 B5 |
针脚33（通过5.1K） |
GPIO 13 |
|
ADC0804 B6 |
引脚35（通过5.1K） |
GPIO 19 |
|
ADC0804 B7 |
引脚37（通过5.1K） |
GPIO 26 |
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ADC0804 WR / INTR |
销15 |
GPIO 22 |
从此您可以使用下图确定Raspberry上的引脚号。
像所有ADC模块一样，ADC0804 IC也需要时钟信号才能工作，幸运的是，该IC具有内部时钟源，因此我们只需要向该电路中的CLK in和CLK R引脚添加RC电路即可。我们已经使用了10K和105pf的值，但是我们可以使用任何接近的值，例如1uf，0.1uf，0.01uf也应该起作用。
然后，为了连接Flex传感器，我们使用了一个带有100K电阻的分压器电路。当Flex传感器弯曲时，其两端的电阻会发生变化，并且电阻两端的电位降也会发生变化。该压降由ADC0804 IC测量，并相应地生成8位数据。
检查与Flex Sensor相关的其他项目：
- Flex传感器与AVR微控制器的接口
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编程Raspberry Pi：
一旦完成连接，我们应该使用Raspberry Pi读取这8位的状态并将其转换为Decimal，以便我们可以使用它们。在页面末尾提供了用于执行此操作并在LCD屏幕上显示结果值的程序。进一步，下面将代码解释为小垃圾。
我们需要一个LCD库来将LCD与Pi相连。为此，我们使用了shubham开发的库，它将帮助我们以四线模式将16 * 2 LCD显示器与Pi进行接口。我们还需要库来利用时间和Pi GPIO引脚。
注意 ：应该从此处下载lcd.py，并将其放置在保存该程序的相同目录中。只有这样，代码才能编译。
导入液晶屏#通过[email protected]导入LCD库导入时间#导入时间导入RPi.GPIO为GPIO #GPIO将仅作为GPIO
的LCD引脚定义被分配给变量，如下所示。请注意，这些数字是GPIO引脚号，而不是实际的引脚号。您可以使用上表将GPIO号与引脚号进行比较。阵列二进制将包含所有数据引脚号，而阵列位将存储所有GPIO引脚的结果值。
#LCD引脚定义D4 = 2 D5 = 3 D6 = 4 D7 = 17 RS = 20 EN = 21二进制=（10,9,11,5,6,13,19,26）#连接到DB0-的引脚号数组DB7位=#8位数据的结果值
现在，我们必须定义输入和输出引脚。七个数据引脚将作为输入引脚，触发引脚（RST和INTR）将作为输出引脚。根据数据手册，只有在特定时间内触发输出引脚为高电平时，我们才能从输入引脚读取8位数据值。由于我们已经在二进制数组中声明了二进制引脚，因此可以使用 for 循环进行声明，如下所示。
对于二进制二进制文件：GPIO.setup（binary，GPIO.IN）#所有二进制引脚为输入引脚#触发引脚GPIO.setup（22，GPIO.OUT）#WR和INTR引脚为输出
现在，使用LCD库命令，我们可以初始化LCD模块并显示一条小的介绍性消息，如下所示。
mylcd = lcd.lcd（）mylcd.begin（D4，D5，D6，D7，RS，EN）#Intro消息mylcd.Print（“ Flex Sensor with”）mylcd.setCursor（2,1）mylcd.Print（“ Raspberry Pi“）time.sleep（2）mylcd.clear（）
在无限 while 循环内，我们开始读取二进制值，将其转换为十进制并在LCD上更新结果。如前所述，在读取ADC值之前，应在特定时间内使触发引脚为高电平，以激活ADC转换。这是通过使用以下几行完成的。
GPIO.output（22，1）#打开触发时间。睡眠（0.1）GPIO.output（22，0）#关闭触发
现在，我们应该读取8数据引脚并更新bits数组中的结果。为此，我们使用 for 循环将每个输入引脚与True和False进行比较。如果为true，则将各个位数组设置为1，否则将其设置为0。这是将所有8位数据分别设置为0和1，分别对应读取的值。
#读取输入引脚并更新范围（8）中i的位数组结果：if（GPIO.input（binarys）== True）：位= 1 if（GPIO.input（binarys）== False）：位= 0
一旦更新了bits数组，就应该将该数组转换为十进制值。这不过是二进制到十进制的转换。对于8位二进制数据，2 ^ 8是256。因此，我们将获得从0到255的十进制数据。在python中，运算符“ **”用于查找任何值的幂。由于 位 以MSB开头，因此我们将其乘以2 ^（7位）。这样，我们可以将所有二进制值转换为十进制数据，然后将其显示在LCD上
#使用范围（8）中i的位数组计算十进制值：十进制=十进制+（位*（2 **（7-i）））
一旦我们知道了十进制值，就很容易计算出电压值。我们只需要乘以19.63。因为对于8位5VADC，每个位的类比为19.3毫伏。所得的电压值是ADC0804 IC的引脚Vin +和Vin-两端出现的电压值。
#计算电压值电压=十进制* 19.63 * 0.001#一个单位为19.3mV
使用电压值，我们可以确定弯曲传感器的弯曲方式以及弯曲方向。在下面的几行中，我将读取的电压值与预定的电压值进行了比较，以指示Flex传感器在LCD屏幕上的位置。
#比较电压和传感器mylcd.setCursor（1,1）的显示状态，如果（电压> 3.8）：mylcd.Print（“向前弯曲”）elif（电压<3.5）：mylcd.Print（“向后弯曲”）否则： mylcd.Print（“稳定”）
同样，您可以使用电压值执行希望Raspberry Pi执行的任何任务。
使用Raspberry Pi在LCD上显示Flex传感器值：
该项目的工作非常简单。但是，请确保已下载lcd.py头文件，并将其放置在当前程序所在的目录中。然后使用面包板或穿孔板在电路图中显示连接，并在Pi上运行以下程序，您应该可以正常工作。您的设置应如下所示。
如图所示，LCD将显示十进制值，电压值和传感器位置。只需向前或向后弯曲传感器，您就应该能够看到电压和十进制值有所变化，并且还会显示状态文本。您可以连接任何传感器，然后注意其两端的电压会变化。
可以在下面的视频中找到该教程的完整工作。希望您理解该项目并喜欢构建类似的东西。如果您有任何疑问，请将其留在评论部分或论坛中，我将尽力回答。