【ラズパイ】はじめてのSPI設定（ADコンバーターMAX1118）

ラズパイでSPIを使えるようにするための設定

それではラズパイでSPIを使えるように設定していこう。$ sudo raspi-config を実行してSPIの設定をしていく。

下の画面で5番のInterfacing Optionsを選択。

ラズパイでSPIを設定

P4のSPIを選択。

ラズパイでSPIを設定

「Would you like the SPI interface to be enabled?」をYESにする。

ラズパイでSPIを設定

以上でSPI通信が使えるようになった。

次に、PythonからSPI通信ができるようにライブラリをインストールしておこう。Python 2.x系なら $ sudo pip install spidev で、Python 3.x系なら $ sudo pip3 install spidev でインストールする。そして、$ sudo rebootでラズパイを再起動しておこう。

Pythonでアナログ電圧を読み取ってみる

それではPythonでアナログ電圧を読み取ってみる。話を簡単にするため、乾電池一本と抵抗で分圧した回路を用意した。

抵抗で分圧した回路図

抵抗で分圧された地点をADコンバーターのCH0 と CH1 に接続して、それぞれの電圧をラズパイで読み取ってみよう。（GNDはRaspberry Piと共通にする。）

こんな感じで電圧値を読み取るPythonのプログラムを書いてみた。

# -*- coding: utf-8 -*-

import spidev
import time
import RPi.GPIO as GPIO


# MAX1118データシート
# http://akizukidenshi.com/download/ds/maxim/max111x.pdf


Vref = 3.335  # ラズパイの3.3V電源をテスターで実測

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(8, GPIO.OUT)  # CNVST

spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0)  # bus0,cs0
spi.no_cs = True  # CSを使わない
spi.max_speed_hz = 1000000  # 1MHz
spi.bits_per_word = 8


def sendCNVST(CH):
    if CH == 0:
        GPIO.output(8, GPIO.LOW)
        GPIO.output(8, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(8, GPIO.LOW)
    elif CH == 1:
        GPIO.output(8, GPIO.LOW)
        GPIO.output(8, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(8, GPIO.LOW)
        GPIO.output(8, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(8, GPIO.LOW)


def getVolts():
    adc = spi.xfer2([0x00])
    return adc[0] / 255.0 * Vref


try:
    while True:
        sendCNVST(0)
        v0 = getVolts()

        time.sleep(0.1)

        sendCNVST(1)
        v1 = getVolts()

        print("CH0: {:.3f}V".format(v0))
        print("CH1: {:.3f}V".format(v1))

        time.sleep(1.0)

except KeyboardInterrupt:
    spi.close()
    GPIO.cleanup()

spi.xfer2の詳しい解説はこちらを参考に。

MAX1118ではCS端子を直接操作したいので、上のプログラムでは spi.no_cs = True のようにCSを使わない設定をしている。こうしないと GPIO.output(8, GPIO.LOW) のように出来なくなるので注意が必要だ。

実際にプログラムを実行した結果がこちら。テスターで測った電圧と1/100以上の精度で一致していた。

MAX1118で電圧値を表示

MAX1118を使って音に反応するセンサを作ってみたので参考に。

8ch、10bitADコンバーターMCP3008（SPI通信）の記事も参考に。