使用MCP3008模數(shù)轉(zhuǎn)換器將Pi2連接到三個(gè)模擬組件

描述

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將在 Raspberry Pi 2 組件上使用適用于 Windows 10 IoT Core 的 Adafruit Starter Pack來(lái)制作說(shuō)話光傳感器。這將展示如何使用 MCP3008 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 芯片將 Pi2 連接到三個(gè)模擬組件。兩個(gè)可變電阻器（電位器）和一個(gè) CdS 光電管。

硬件設(shè)置

按照下面的 Fritzing 圖將 Raspberry Pi2 連接到面包板和其他組件。 ?

注意：設(shè)置電路時(shí)，請(qǐng)確保 MCP3008 芯片的方向正確。該芯片有一個(gè)半月形標(biāo)記，一側(cè)有一個(gè)點(diǎn)。其方向應(yīng)如下圖所示。

選修的

如果您有一對(duì)帶 1/8" 插孔的耳機(jī)或一組帶 1/8" 插孔的有源揚(yáng)聲器，您可以將它們連接到 Pi2 音頻輸出插孔以聽(tīng)到語(yǔ)音系統(tǒng)的提示。

代碼

主頁(yè).cs

您可以從https://github.com/ms-iot/adafruitsample下載代碼啟動(dòng)項(xiàng)目??，我們將引導(dǎo)您完成添加與 Web 服務(wù)對(duì)話并在地圖上獲取您的 pin 所需的代碼。什么地圖？

打開(kāi)“Lesson_204\StartSolution\Lesson_204.sln ”?并打開(kāi) mainpage.xaml.cs 文件。?

我們已經(jīng)填寫(xiě)了一些方法作為您在此解決方案中的起點(diǎn)。如果你想跳到前面，你可以在以下位置找到所有代碼已完成的解決方案：“Lesson_204\FullSolution\Lesson_204.sln”

?

在 MainPage 類(lèi)的頂部添加以下行。

 
          ReferenceVoltage =  ;

        
          LowPotentiometerADCChannel =  ;
          HighPotentiometerADCChannel =  ;
         CDSADCChannel =  ;

        
          JustRightLightString =  ;
          LowLightString =  ;
          HighLightString =  ;

        
         eState { unknown, JustRight, TooBright, TooDark};
        eState CurrentState = eState.unknown;

        
        MCP3008 mcp3008 =  MCP3008(ReferenceVoltage);

        
         SpeechSynthesizer 合成器；

        
        定時(shí)器定時(shí)器；

?

現(xiàn)在將這些行添加到 MainPage 構(gòu)造函數(shù)以設(shè)置 Windows 語(yǔ)音合成器和 ADC 芯片。

// 創(chuàng)建一個(gè)的SpeechSynthesizer供以后使用。
 合成器=語(yǔ)音合成器（）；

 // 初始化ADC芯片以供使用
 mcp3008.初始化（）；

?

現(xiàn)在將這些行添加到 OnNavigatedTo 方法。這將設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器回調(diào)，它將在不同的線程上每秒調(diào)用一次我們的代碼。

如果您不想在地圖上添加圖釘，請(qǐng)刪除MakePinWebAPICall();??

 override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs navArgs)
        {
            Debug.WriteLine(  );

            MakePinWebAPICall();
            // 我們將每秒
            timer =  Timer(timerCallback, this, 0, 1000);
        }

?

現(xiàn)在我們調(diào)用了計(jì)時(shí)器回調(diào)，讓我們填寫(xiě)它。

 異步 timerCallback（對(duì)象狀態(tài)）
        {
            調(diào)試。 (  );
            （mcp3008 == ）
            {
                調(diào)試。 (  );
                ；
            }

            
            eState newState = eState.JustRight;

            
             lowPotReadVal = mcp3008.ReadADC(LowPotentiometerADCChannel);
             highPotReadVal = mcp3008.ReadADC(HighPotentiometerADCChannel);
             cdsReadVal = mcp3008.ReadADC(CDSADCChannel);

            
             lowPotVoltage = mcp3008.ADCToVoltage(lowPotReadVal);
             highPotVoltage = mcp3008.ADCToVoltage(highPotReadVal);
            cdsVoltage = mcp3008.ADCToVoltage(cdsReadVal);

            
            調(diào)試。 (String.Format(  ,
                 lowPotReadVal, highPotReadVal, cdsReadVal));
            調(diào)試。 (String.Format(  ,
                 lowPotVoltage, highPotVoltage, cdsVoltage));

            
             (cdsVoltage < lowPotVoltage)
            {
                newState = eState.TooDark;
            }

            
            （cdsVoltage > highPotVoltage）
            {
                newState = eState.TooBright;
            }

            
            等待 CheckForStateChange(newState)；
        }

?

我們已經(jīng)為您填寫(xiě)了大部分 CheckForStateChange 代碼，但您想要添加對(duì) TextToSpeech 幫助程序方法的調(diào)用。

等待；

?

現(xiàn)在是語(yǔ)音 API 的有趣部分，讓它說(shuō)話！修改 TextToSpeech 方法并添加這些行。

異步 
 {
     SpeechSynthesisStream 合成流；

     
     
     synthesisStream = 等待合成器。 ;

     
     media.AutoPlay =  ;
     媒體。 ;
     媒體。 ;
}

?

MCP3008.cs

這是將包裝 ADC 功能的類(lèi)。

首先，我們將在構(gòu)建新對(duì)象時(shí)存儲(chǔ)參考電壓值。

公共 
{
    調(diào)試。 ;

    
    參考電壓 = 參考電壓；
}

?

然后我們將填寫(xiě) Initialize 方法以設(shè)置與 SPI 總線控制器的通信。

{
    
     settings =  SpiConnectionSettings(SPI_CHIP_SELECT_LINE);
    
    設(shè)置下的額定速度。ClockFrequency =  ;                              
    settings.Mode = SpiMode.Mode0;

    

    
    aqs = SpiDevice.GetDeviceSelector();

    
     dis =  DeviceInformation.FindAllAsync(aqs);

     
    mcp3008 =  SpiDevice.FromIdAsync(dis[  ].Id, settings);     

    （mcp3008 == ）
    {
        調(diào)試.WriteLine(
            ,
            dis[  ].Id);
        ；
    }

}
（例外 e）
{
    Debug.WriteLine(  + e.Message +  + e.StackTrace);
    ;
}

?

現(xiàn)在我們將填寫(xiě) ReadADC 方法以實(shí)際從 MCP3008 芯片讀取一個(gè)值。

  ReadADC(byte whichChannel)
{
    字節(jié)命令 = whichChannel;
    命令 |= MCP3008_SingleEnded；
    命令 <<=  ;

    byte[] commandBuf = new byte[] {  , 命令,  };

    byte[] readBuf = new byte[] {  ,  ,  };

    mcp3008.TransferFullDuplex(commandBuf, readBuf);

     sample = readBuf[  ] + ((readBuf[  ] &  ) <<  );
     s2 = 樣本 &  ;
    調(diào)試斷言（示例== s2）；
    樣品；
}

?

最后添加一個(gè)輔助方法，用于將返回的 ADC 值（以單位為單位）轉(zhuǎn)換為電壓。

   
  {
     ( )adc * ReferenceVoltage / ( )Max;
 }

?

校準(zhǔn)

運(yùn)行代碼并將面包板放在正常照明的區(qū)域。?

查看輸出窗口，了解 ADC 芯片從兩個(gè)電位器和光電池讀取的電壓。

第一個(gè)數(shù)字是從低調(diào)整罐讀取的值，第二個(gè)是高調(diào)整罐，第三個(gè)是當(dāng)前在光電池上讀取的值。

 ::
 值。_ _  , 。 , 。 
  

?

轉(zhuǎn)動(dòng)低邊界電位器，觀察第一個(gè)數(shù)字的值變化。調(diào)整電位器直到電壓略低于第三個(gè)數(shù)字的值（至少 0.2 伏）。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)高邊界鍋，看第二個(gè)數(shù)字的值。您希望它比第三個(gè)數(shù)字的值高一點(diǎn)（同樣至少 0.2 伏）。

現(xiàn)在已經(jīng)配置了一個(gè)邊界區(qū)域，其中的值“恰到好處”。

手術(shù)

以這種方式設(shè)置盆，如果你用手遮住光電管，輸出應(yīng)該說(shuō)“我需要一盞燈”，如果你連接了可選的耳機(jī)/揚(yáng)聲器，你應(yīng)該聽(tīng)到 Pi2 語(yǔ)音。

取下你的陰影會(huì)使它變成“啊，剛剛好”（和語(yǔ)音）。

將一盞燈照在傳感器上會(huì)變成“我需要戴墨鏡”（再次講話）。

 ::timerCallback
值、、 
 。 ,  .  , 。 
 ::TextToSpeech 啊，剛剛好

 ::timerCallback
值、、 
 。 ,  .  , 。 
 ::TextToSpeech 我需要一盞燈

 ::timerCallback
值、、 
 。 ,  .  , 。 
 ::TextToSpeech 我需要戴墨鏡

?